Máy lọc không khí tự làm đang được sử dụng trong lớp học. Douglas Hannah, CC BY-NĐ

Một buổi chiều, một tá sinh viên Đại học Bang Arizona đã tập hợp dành cả buổi sáng để cắt bìa cứng, dán quạt và lắp ráp các bộ lọc trong nỗ lực xây dựng 125 máy lọc không khí di động cho các trường học địa phương. Cùng buổi sáng hôm đó, các nhân viên tại một nơi trú ẩn dành cho người vô gia cư ở Los Angeles đang thiết lập 20 máy lọc tự chế của riêng họ, trong khi ở Brookline, Massachusetts, một máy lọc không khí tự làm khác đang quay vòng lặng lẽ ở phía sau lớp học chăm sóc ban ngày khi trẻ em chơi đùa.

Công nghệ trong cả ba trường hợp - một cấu trúc băng keo và bìa cứng đơn giản được gọi là hộp Corsi-Rosenthal - đang đóng một vai trò quan trọng trong cuộc chiến chống lại COVID-19. Câu chuyện về cách nó ra đời cũng tiết lộ rất nhiều về cộng đồng là nguồn đổi mới và khả năng phục hồi khi đối mặt với thảm họa.

Một công nghệ đơn giản nhưng có hiệu quả lớn

Khi rõ ràng rằng COVID-19 đã được lan truyền qua truyền qua không khí, mọi người bắt đầu đeo khẩu trang và những người quản lý tòa nhà gấp rút nâng cấp hệ thống thông gió. Điều này thường có nghĩa là cài đặt hiệu quả cao HEPA bộ lọc. Các bộ lọc này hoạt động bằng cách bắt giữ các phần tử chứa đầy vi-rút: Không khí bị ép vào một tấm xốp, chất gây ô nhiễm được lọc ra và không khí sạch đi qua.

Tuy nhiên, hiệu quả của hệ thống thông gió của tòa nhà bị chi phối bởi hai yếu tố, không chỉ là chất lượng của các bộ lọc. Lượng không khí di chuyển qua hệ thống thông gió cũng rất quan trọng. Các chuyên gia thường khuyến nghị năm đến sáu lần thay đổi không khí mỗi giờ trong không gian chung, nghĩa là toàn bộ lượng không khí trong phòng được thay thế sau mỗi 45 phút. Hệ thống trong nhiều tòa nhà cũ không thể quản lý tập này, Tuy nhiên.

Bộ lọc không khí di động là một lựa chọn để tăng cường hệ thống thông gió, nhưng chúng thường có giá hàng trăm đô la, điều này khiến chúng nằm ngoài phạm vi sử dụng cho các trường học và các không gian công cộng khác gặp phải hạn chế về ngân sách.

Đây là nơi xuất hiện hộp Corsi-Rosenthal. Đó là một khối bao gồm bốn đến năm bộ lọc lò có sẵn được đặt phía trên bởi một quạt hộp tiêu chuẩn thổi ra bên ngoài. Sau khi được niêm phong với nhau bằng băng dính, nó có thể nằm trên sàn, kệ hoặc bàn. Quạt hút không khí qua các mặt của khối lập phương và ra khỏi mặt trên. Các thiết bị này đơn giản, bền và dễ chế tạo, và Hiệu quả hơn chứ không chỉ đơn giản là đặt một bộ lọc trước quạt hộp. Quá trình này thường mất 40 phút, kiến ​​thức kỹ thuật tối thiểu và từ 60 đến 90 đô la Mỹ vật liệu có sẵn từ bất kỳ cửa hàng cung cấp đồ gia dụng nào.

Mặc dù đơn giản như vậy, tuy nhiên, những đơn vị tự chế này lại vô cùng hiệu quả. Khi được sử dụng trong một không gian chung như lớp học or khu bệnh viện, chúng có thể bổ sung hệ thống thông gió hiện có và loại bỏ các chất gây ô nhiễm trong không khí, bao gồm khói và các hạt chứa đầy vi rút. Một loạt các nghiên cứu được đánh giá ngang hàng gần đây đã phát hiện ra rằng máy lọc không khí di động có thể làm giảm đáng kể việc truyền qua sol khí. Các nghiên cứu trước và đang được xem xét khác đã tìm thấy Hộp Corsi-Rosenthal hoạt động tốt như các đơn vị chuyên nghiệp at một phần nhỏ của chi phí.

Nguồn gốc của hộp Corsi-Rosenthal

Câu chuyện chính thức về hộp Corsi-Rosenthal bắt đầu vào tháng 2020 năm XNUMX, khi Richard Corsi, một chuyên gia về chất lượng không khí và hiện là trưởng khoa tại Đại học California, Davis, đưa ra ý tưởng xây dựng bộ lọc không khí quạt hộp giá rẻ trên Twitter. Jim Rosenthal, Giám đốc điều hành của một công ty lọc có trụ sở tại Texas, đã thử nghiệm với một ý tưởng tương tự và nhanh chóng tạo ra nguyên mẫu đầu tiên.

Trong vòng vài ngày, những người thợ rèn và kỹ sư chất lượng không khí đã chế tạo các hộp Corsi-Rosenthal của riêng họ và chia sẻ kết quả trên phương tiện truyền thông xã hội. Một cuộc trò chuyện sôi nổi đã xuất hiện trên Twitter, pha trộn giữa phân tích kỹ thuật phức tạp từ các kỹ sư với sự hiểu biết sâu sắc và nỗ lực của những người không chuyên.

Đến tháng XNUMX, hàng trăm người đã làm hộp Corsi-Rosenthal và hàng nghìn người khác đã đọc báo chí đưa tin trên các cửa hàng như có dây. Ở những nơi khác nhau trên thế giới, mọi người đã điều chỉnh thiết kế dựa trên sự sẵn có của nguồn cung cấp và các nhu cầu khác nhau. Những cải tiến và thích nghi tập thể của họ đã được ghi lại bởi các trang web chuyên dụng và các blog, cũng như các báo cáo tin tức.

Trong một số trường hợp, các chỉnh sửa thiết kế được chứng minh là có ảnh hưởng. Ví dụ: vào tháng 2020 năm XNUMX, một chủ nhà ở Bắc Carolina đã phát hiện ra một vấn đề với không khí được hút ngược vào qua các góc của quạt vuông được sử dụng phổ biến nhất. Thử nghiệm sau đó của các chuyên gia chất lượng không khí cho thấy rằng việc thêm một tấm vải che vào quạt làm tăng hiệu suất lên tới 50%.

Phân tích phương tiện truyền thông xã hội và tin tức đưa ra cảm giác về quy mô của hiện tượng hộp Corsi-Rosenthal. Tính đến tháng 2022 năm 1,000, hơn 3,500 thiết bị đã được sử dụng trong trường học, với hàng nghìn thiết bị khác trong gia đình và văn phòng. Hơn 1.9 người đã sử dụng hashtag #corsirosenthalbox trên Twitter và hàng chục nghìn người khác đã đóng góp vào cuộc trò chuyện trực tuyến. Các bài báo và video giải thích trên YouTube đã thu về tổng cộng hơn XNUMX triệu lượt xem.

Cộng đồng là nguồn đổi mới

Câu chuyện về chiếc hộp Corsi-Rosenthal là một phần của câu chuyện rộng hơn về phản ứng cấp cơ sở đối với đại dịch COVID-19. Những ngày đầu của đại dịch không chỉ gây ra một số thiệt hại khủng khiếp cho con người. Họ cũng tạo ra một nỗ lực kinh doanh lớn, với hàng chục nghìn công dân hàng ngày cho vay của họ để thiết kế và sản xuất các vật tư y tế quan trọng và thiết bị bảo vệ cá nhân đột nhiên cần thiết.

Nhóm nghiên cứu của tôi đã theo dõi những nỗ lực này. Thông qua hàng chục cuộc phỏng vấn và nhiều tháng nghiên cứu lưu trữ, chúng tôi đã xây dựng cơ sở dữ liệu của hơn 200 công ty khởi nghiệp - chính thức và không chính thức, phi lợi nhuận và vì lợi nhuận - với các hoạt động bao gồm từ thiết kế máy tập trung oxy đến tấm chắn mặt in 3D đến xây dựng phòng khử trùng bằng tia cực tím. Bức tranh về sự đổi mới xuất hiện khác xa với truyền thống áo khoác phòng thí nghiệm và hình ảnh người quản lý cấp trung thường được kết hợp với các công nghệ mới.

Đầu tiên, một số cải tiến mà chúng tôi đã theo dõi thực sự được phát minh bởi một người hoặc thậm chí một nhóm duy nhất. Thay vào đó, chúng là dự án chung của mạng lưới rộng lớn gồm các cá nhân đóng góp từ các nền tảng và tổ chức khác nhau. Bề rộng này rất quan trọng vì nó mang lại nhiều kiến ​​thức hơn và nhiều góc nhìn đa dạng hơn. Nó cũng có thể hữu ích cho việc khai thác kiến ​​thức hiện có. Ví dụ: khi các hộp Corsi-Rosenthal đạt được lực kéo, cộng đồng có thể thu hút các lần lặp lại trước đó đã được phát triển để giúp chống lại khói lửa.

Thứ hai, quá trình đổi mới thiếu sự kiểm soát thứ bậc. Không có một người nào chỉ đạo công nghệ được sử dụng ở đâu và như thế nào. Việc thiếu kiểm soát này khiến việc thử nghiệm và thích nghi với điều kiện địa phương trở nên dễ dàng hơn. Một ví dụ là sự phát triển của máy tạo oxy để sử dụng trong các bệnh viện ở Ấn Độ. Nhận thấy rằng các công nghệ hiện có của phương Tây thường xuyên bị lỗi trong môi trường hoạt động ẩm ướt hơn đặc trưng của Ấn Độ, các nhóm các nhà đổi mới đã tập hợp lại để phát triển và chia sẻ các thiết kế mã nguồn mở cải tiến.

Thứ ba, các cộng đồng này chia sẻ kiến ​​thức trực tuyến. Điều này cho phép các cá nhân đóng góp giao tiếp trực tiếp và chia sẻ ý tưởng, giúp kiến ​​thức lan truyền nhanh chóng qua mạng. Nó cũng có nghĩa là kiến ​​thức dễ dàng tiếp cận hơn. Các thiết kế chi tiết và kết quả thử nghiệm từ các kỹ sư chất lượng không khí làm việc trên các hộp Corsi-Rosenthal đã sẵn sàng cung cấp cho bất kỳ ai trong cộng đồng.

Ngoài ra, hầu hết các tổ chức mà chúng tôi theo dõi đều sử dụng Facebook, Twitter và Slack làm công cụ để quản lý sự cộng tác trong và giữa các tổ chức. Như tôi và những người khác đã tranh luận, điều này mang lại cho sự đổi mới cấp cơ sở hứa hẹn to lớn - đặc biệt là trong một thế giới nơi mà sự gián đoạn quy mô lớn như đại dịch ngày càng phổ biến.

Cạm bẫy của đổi mới cấp cơ sở

Bất chấp lời hứa này, vẫn có những lĩnh vực mà các cộng đồng đổi mới cấp cơ sở chùn bước. Một thách thức là thiếu sự tinh vi về công nghệ và nguồn lực. Mặc dù một số cộng đồng trong nghiên cứu của chúng tôi đã sản xuất các thiết bị phức tạp đáng kể, nhưng đóng góp lớn nhất là ở các sản phẩm đơn giản hơn nhiều như tấm che mặt và áo choàng phẫu thuật.

Sau đó, có các quy tắc và quy định. Ngay cả khi các cộng đồng cơ sở có thể tạo ra những đổi mới an toàn và hiệu quả, các quy tắc hiện hành có thể chưa sẵn sàng để tiếp nhận chúng. Một số bệnh viện không thể chấp nhận trang thiết bị bảo vệ cá nhân do cộng đồng cung cấp trong thời kỳ đại dịch do chính sách mua sắm không linh hoạt, và ngày nay một số trường tiếp tục cấm hộp Corsi-Rosenthal.

Một vấn đề cuối cùng là nỗ lực duy trì. Trong khi cộng đồng cơ sở là quan trọng để cho phép các bệnh viện và cơ sở y tế tiếp tục hoạt động trong những ngày đầu của đại dịch, nhiều nỗ lực phụ thuộc vào lao động tình nguyện cuối cùng đã cạn kiệt.

Điều này có ý nghĩa gì cho tương lai

Nhân kỷ niệm hai năm ngày Hoa Kỳ tuyên bố các phương pháp tiếp cận khẩn cấp, một bài học quan trọng mà thế giới đã học được là tầm quan trọng của việc đầu tư vào chất lượng không khí trong nhà, chẳng hạn như thông qua giám sát và cải thiện hệ thống thông gió và lọc. Và giá trị của thông gió như một công cụ y tế công cộng không xâm lấn là thậm chí còn lớn hơn khi nhiệm vụ mặt nạ suy yếu.

Một bài học khác, rộng hơn là sức mạnh của đổi mới cấp cơ sở và kỹ thuật công dân để phát triển các công nghệ này. Câu chuyện về chiếc hộp Corsi-Rosenthal, giống như hàng ngàn sáng kiến ​​cơ sở khác được phát triển trong thời kỳ đại dịch, về cơ bản là về việc mọi người tự tay lấy phúc lợi của cộng đồng vào tay họ. Các tweet phổ biến nhất chia sẻ về những chiếc hộp Corsi-Rosenthal là của một kỹ sư 14 tuổi ở Ontario có tham vọng xây dựng và quyên góp những chiếc hộp cho bất kỳ ai có nhu cầu.

Giới thiệu về Tác giả

Douglas Hannah, Trợ lý Giáo sư Chiến lược và Đổi mới, Đại học Boston

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.