本方案是用于冠狀病毒（SARS-CoV-2）的UV-C/熱、Arduino控制的面罩消毒裝置。

口罩消毒裝置

UV-C/加熱，Arduino控制，用于冠狀病毒（SARS-CoV-2）的面罩消毒裝置

介紹

FFP1和FFP2口罩是疫情期間不可缺少的防護要素。它們旨在一次性使用，但在危機期間，重復使用是不可避免的，并且需要消毒機制（1）?。在持續的SARS-CoV-2大流行期間，醫院、醫療中心和研究機構對這些口罩實施了不同的消毒機制，通常涉及紫外線殺菌照射（UVGI）和/或某種熱量。盡管如此，這些方法并不適用于許多脆弱的人群，但由于短缺，這些口罩的重復使用已成為唯一的選擇。有證據表明，即使在7天后，SARS-CoV-2在外科口罩的表面仍非常穩定，因此對可行的口罩消毒方法的需求進一步增加（2）?。

該項目旨在創造一種低成本的便攜式設備，可以有效地利用UVGI和干熱對來自SARS-CoV病毒體的口罩進行消毒，并且可以由需要的人輕松復制。

DIY消毒裝置制作說明

設備設置圖

溫度必須保持在65+/-5°C的范圍內

燈管必須提供UV-C波長。

消毒循環持續時間至少為30分鐘。（建議：不超過30分鐘，以獲得更安全的范圍，以避免潛在的面罩退化和功能喪失。）

設備尺寸

第一次熱測試

加熱系統的制作

一個直徑為22厘米（感應兼容）的煎鍋，手柄已拆除。

用鋁箔蓋住煎鍋以反射UV-C光。

在盒子/設備底面的中心開一個20厘米的孔。

為了保持煎鍋的位置，請使用四個金屬支架，如圖所示。

重要提示：煎鍋不應接觸盒子的木頭，因為它會降低熱效率。因此，必須根據下圖選擇合適的孔直徑并塑造金屬支架：

頂蓋的制作

UV-C系統

對于該設備中的UV-C源，使用了“水族館消毒器”套件中的11W燈泡。如圖所示，UV-C燈泡被取出并安裝到燈泡兩端的頂蓋上。燈泡的安裝方法是在頂蓋上開4個孔，并使用扎帶/扎線帶和軟墊牢固地固定燈泡。頂部表面覆蓋有鋁以反射紫外線輻射。

隨意使用其他來源的UV-C燈。如果您無法接觸到水晶管（在本項目中使用），請不要使用玻璃作為替代品，因為玻璃會阻擋紫外線輻射。

制作線架-放置面罩

面罩將放置在金屬架的頂部。I線架使用銅細線制成，每根線相距30毫米。線架位于底面上方120毫米處。通過將電線穿過盒子前后表面上的小孔，將電線架固定在一起。

設置Arduino和傳感器

Arduino概述

材料清單

ArduinoUNORev3

格羅夫基礎護盾V2，0

Grove紅外溫度傳感器

格羅夫光傳感器（P）

按鈕

壓電揚聲器

四位字母數字顯示器-白色0.54“數字，帶I2C背包

墻上適配器電源12VDC

溫度和光線傳感器：

Arduino控制

INIT：在此狀態下，LED顯示指示溫度，但您必須等待它達到閾值（70°C）才能在COUNT狀態下開始循環計數

計數：從30到0的分鐘數顯示在LED顯示屏上，溫度旁邊。在溫度過低的情況下，或者如果紫外線燈關閉，狀態將變為ERR。

END：這是經過時間結束時的正常狀態。演講者會做廣告。按下按鈕再次進入INIT。

ERR：這是錯誤狀態，如果溫度太低或紫外線燈關閉，它將被激活。演講者會做廣告。按下按鈕再次進入INIT。

警報

報警條件很少-如果報警開啟，揚聲器上會有特定的音序，LED顯示屏上會顯示消息。

報警條件：1）如果系統處于ERR狀態（UV燈關閉/丟失或溫度太低）2）如果溫度太高（超過75°C）

用戶手冊

1.將盒子放在感應（或電阻）爐灶的頂部。

2.打開Arduino的電源。

3.關閉盒子，以電磁爐功率的70~80%開始加熱。

4.等到溫度達到60°C。現在將電磁爐的變化功率降低到30%。

5.現在您可以打開設備，將口罩放入并關閉設備。

7.按下按鈕開始=》應顯示剩余時間（30分鐘）。

8.從現在開始，您只需等待時間減少到00分鐘，揚聲器上就會有信號。

9.要從初始狀態重新開始新的循環，只需按下按鈕。

備注：當計時器正在計算經過時間（COUNT狀態）時，Timer和Temperature顯示之間的小點將以1秒的節奏閃爍。

溫度循環

病毒的熱滅活

自巴斯德時代以來，人們就知道通過通常低于100°C的濕熱去除微生物的能力。在該設備中，我們實施了干熱，據報道，這可以有效消除SARS-CoV的傳染性。分析表明，病毒在56°C下在30-90分鐘內大量滅活，在65°C下幾乎完全滅活20-60分鐘，在75°C下在30-45分鐘內完全滅活（7，8）?。此外，最近的一項研究表明，在56°C下孵育30分鐘或在70°C下孵育5分鐘后，SARS-CoV-2失去了所有可檢測的傳染性（2）?。

根據這些證據和關于這些消毒方法對面罩功能影響的額外考慮——這將在下一節中解釋——，我們決定將與設備一起使用的協議的熱暴露設置為65℃30分鐘。

面罩上的殺菌協議

到目前為止，我們已經提供了有關對與我們打算對其進行消毒的口罩不同的樣本進行病毒消毒的證據。因此，我們在這里介紹一些關于我們打算使用的同一類型口罩的病毒消毒報告。

使用約1J/cm2的UVGI（10）?、約18J/cm2的UVGI或65±5°C的濕熱在3小時內消毒口罩對流感病毒有效（11）?。沒有關于用冠狀病毒對口罩進行消毒的研究，但由于流感病毒也是ssRNA病毒，因此可以預期類似的效果。

結論

考慮到收集到的證據和設備的技術細節，我們決定將消毒協議設置為UVC照射30分鐘和65±5°C的干熱。考慮到設備達到所需溫度和光強度所需的時間，必須計算該時間。單獨使用這些規格的UVC或加熱應該足以消除幾乎所有的SARS-CoV-2傳染性，并且兩者的同時作用應該將該方法的有效性提高到更安全的水平。

安全考慮

?UVC輻射對皮膚和眼睛有害。只有在盒子關閉時才應打開UVC燈泡。

?小心盒子的金屬部件，加熱后可能會很熱并可能灼傷皮膚。

免責聲明

根據現有的科學證據，消毒方案可能會消除幾乎所有的SARS-CoV傳染性，并且肯定會使口罩比不進行任何消毒更安全地重復使用。但是，Needlab和從事該項目的成員對該設備的使用不承擔任何責任。它的設計是出于善意，并盡我們所知和能力，但必須聲明以下內容：

在使用該設備滅活SARS-CoV-2方面尚未進行適當的實驗室測試，也無法事先自信地評估對口罩過濾能力的實際影響。設備和本指南的使用是一個自由決定。