Tracheotomia to zabieg chirurgiczny, który wielu chorym umożliwia swobodne oddychanie z pominięciem górnych dróg oddechowych. Odbywa się to dzięki rurce tracheostomijnej wprowadzonej przez otwór w przedniej ścianie tchawicy. Naukowcy z Instytutu Inżynierii Materiałowej opracowali sposób wytwarzania materiału na filtr powietrza w rurce tracheostomijnej. Modyfikowany powierzchniowo filtr ma na celu zmniejszenie adhezji bakterii i ich kolonizacji.
- W projektowaniu filtrów wykorzystaliśmy metody numeryczne, aby wyznaczyć jak najkorzystniejszą podaż tlenu. Po zamodelowaniu kształtu filtra wykonaliśmy analizy przepływu dla zachowania prawidłowych cech wymiennika ciepła i wilgoci – wyjaśnia prof. Jacek Sawicki.
Modele demonstracyjne posłużyły naukowcom do przeprowadzenia eksperymentów potwierdzających, że projektowany materiał spełnia założone właściwości.
- Wyprodukowaliśmy, wykorzystując druk 3D kilkanaście modeli filtrów z biodegradowalnego tworzywa sztucznego, które kolejno były modyfikowane powierzchniowo przy wykorzystaniu modyfikatorów naturalnych oraz syntetycznych – mówi prof. Sawicki. - Modyfikacje te zostały przebadane biologicznie pod kątem osadzania bakterii oraz grzybów. Innowacja projektu to nie tylko wykorzystanie druku 3D, ale także dopasowanie kształtu filtra do obecnych na rynku rurek oraz nadanie materiałowi filtracyjnemu właściwości hydrofobowych i bakteriobójczych.
linie prądu przepływu
rozkład prędkości na przekroju poprzecznym
Twórcy projektu zaznaczają, że wytworzony materiał znajduje zastosowanie nie tylko jako wkład do rurki tracheostomijnej, ale może być także zmodyfikowany dla filtrów innego typu np. w aspiratorach do nosa.
Sposób wytwarzania materiału filtracyjnego został zgłoszony do opatentowania.
Poza tegorocznym sukcesem na targach w Bangkoku rozwiązanie otrzymało wcześniej złoty medal na wystawie organizowanej na Tajwanie i srebrny medal na International Warsaw Invention Show.
