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Prototipo de ventilador mecánico creado en la FCFM, y en el que participa el AMTC, entrará a fase de pilotaje

Tras un mes de desarrollo y pruebas, fue presentado ante las autoridades de la Universidad de Chile el ventilador mecánico creado por un equipo multidisciplinario de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM). Bautizado como BAMBÚ (B por Beauchef, ambú por el nombre que se le da a la bolsa inflable o resucitador manual, con la U final que también refiere a la Universidad de Chile), el prototipo está listo para pasar a la fase de pilotaje, que incluye pruebas y validación.

Esta nueva etapa requiere la producción de una decena de dispositivos, que deberían estar listos a fines de la semana del 11 de mayo, los que serán presentados a usuarios de salud que puedan sugerir mejoras y cambios al prototipo antes de pasar a las pruebas de laboratorio.

BAMBÚ es una versión mejorada del diseño que el Massachusetts Institute of Technology (MIT) liberó a fines de marzo, en la que han trabajado académicos, estudiantes e investigadores de departamentos y centros de la FCFM (Eléctrica, Mecánica, AMTC), además del Laboratorio de Fabricación Digital (FabLab) de la U. de Chile. El prototipo posee una mayor robustez e incorpora consideraciones técnicas para que su construcción sea más simple y rápida, pensando en la producción masiva.

“Es un dispositivo compacto (pesa 12 kg y mide 50x50x30 cm). El diseño mecánico está inspirado en el prototipo del MIT, pero durante el proceso de desarrollo realizamos importantes modificaciones, entre las cuales se destaca el uso de un tecnología de actuación de mayor robustez (motor brushless de corriente continua), un sistema mecánico basado en piezas de acero inoxidable de rápida fabricación y un sistema de control propio. El sistema de control mueve los brazos que accionan el respirador, permitiendo controlar en forma independiente el volumen de aire, su flujo y la frecuencia respiratoria, de acuerdo a lo que ha definido la SOCHIMI”, explica James McPhee, vicedecano de la FCFM y coordinador del proyecto.

Su software de control -desarrollado íntegramente en la Facultad- da instrucciones al motor para mover los brazos en un cierto rango (lo que controla el volumen), a cierta velocidad (que controla la tasa de flujo o caudal de aire), y la frecuencia. El motor de corriente continua (de tipo brushless o sin escobillas) permite mover los brazos que accionan el respirador, reemplazando al operador humano.

Nueva etapa

La presentación fue un momento para agradecer al equipo que ha invertido largas jornadas para lograr el prototipo. “Quisimos tener esta reunión para marcar un hito, el equipo ha trabajado muy intensamente y pensamos que es muy importante reconocer esta labor. Esto marca el final de la fase de desarrollo del prototipo, ahora deberíamos transitar a la siguiente fase, que es el pilotaje, donde se genera un número de copias del dispositivo, que se distribuyen entre usuarios que puedan operarlo, no en condiciones reales, pero que nos puedan dar retroalimentación, sugieran mejoras, cambios potenciales para que cumpla en un eventual uso de estos ventiladores de emergencia”, sostuvo el vicedecano.

El prototipo de ventilador mecánico es una versión mejorada del diseño liberado por el MIT.

Francisco Martínez, decano de la FCFM, destacó este momento como una presentación y entrega simbólica del ventilador a la Universidad de Chile y a su Hospital Clínico. “La experiencia ha sido muy interesante, porque se han dado, en poco tiempo, la vinculación de grupos de trabajo de la Facultad, de la Universidad y también gente que ha colaborado desde la industria, con un entusiasmo y generosidad que ha hecho que esto sea posible y también demuestra que podemos desarrollar este tipo de tecnologías en Chile”, indicó.

En la misma línea, el rector de la U. de Chile, Ennio Vivaldi, agradeció el aporte que la FCFM está haciendo tanto al diseñar un ventilador mecánico, como al trabajar en el área de datos. “Creo que es un excelente ejemplo de la transdisciplinariedad, que significa que la solución de los problemas complejos que tenemos, como temas en medio ambiente, energía, sequía, no van a ser resueltos con profundizar una disciplina. La FCFM fue, sin lugar a dudas, la que primero vio que el conocimiento, la investigación científica, iban hacia allá, y muy tempranamente entendió que uno no podía seguir enclaustrado en los problemas que la disciplina misma había tenido desde siempre, sino que tenía que salir a dialogar, a buscar algo nuevo. Yo creo que esa mentalidad que se ha cultivado en la FCFM por muchos años es la que permite que de forma tan espontánea hayan sido capaces de desarrollar prototipo de este tipo”, subrayó.

La doctora Graciela Rojas, directora del Hospital Clínico de la U. de Chile (HCUCH), señaló que éste es un momento importante para la Universidad y la salud pública chilena. “Esta pandemia nos ha abierto muchas oportunidades que estamos aprovechando, a nivel global de la Universidad, con el avance de la teledocencia y al interior del hospital hemos podido superar barreras para desarrollar la telemedicina y movilizar todas sus fuerzas para instalar talleres en los que se han confeccionado elementos de protección personal. Se ha abierto la posibilidad de colaboración con distintas facultades, y en forma importante con la FCFM, para la confección de escudos faciales y ahora en este hito tan importante como es la producción de ventiladores mecánicos, que es un punto muy importante porque puede ser una limitante para que el sistema de salud pueda dar una respuesta a la crisis sanitaria que estamos enfrentando”, dijo.

Por su parte, Andrés Costa, presidente de Tersainox, una de las empresas que ha colaborado con el proyecto junto a Morex, sostuvo que “la industria privada tiene que estar relacionada, y nosotros estamos preparados para entrar cuando se requiera a la etapa de fabricación más masiva, tenemos que sacarlo a la velocidad que la necesidad lo requiera”.

“La capacidad que tenemos para responder en el sistema de salud es baja. El escenario que vuelve a ser posible es que tengamos una demanda en peak muy concentrada, ahí caben absolutamente estas soluciones, que agradecemos. Sabemos lo difícil que es hacer estos dispositivos y pienso que es posible que los lleguemos a requerir como elementos de rescate. El paciente COVID se ha comportado distinto, antes no superaban los siete días con ventilación mecánica, pero ahora pueden estar un mes, y esa demanda va a ser probablemente alta”, enfatizó Jaime Escobar, subdirector médico del HCUCH.

La reunión realizada en línea permitió conocer al equipo que ha participado de este desarrollo.

Equipo

El grupo de especialistas que ha participado en el desarrollo de BAMBÚ está compuesto por académicos, estudiantes e investigadores de la FCFM, con el apoyo de especialistas del HCUCH, coordinados por James McPhee.

  • Rubén Fernández, académico del Departamento de Ingeniería Mecánica.
  • Javier Ruiz del Solar, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica y director del Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC).
  • Ulises Campodónico, estudiante de Ingeniería Mecánica.
  • Mauricio Correa, investigador del AMTC.
  • Felipe Inostroza, investigador postdoctoral del AMTC.
  • Andrés Astudillo, memorista de Ingeniería Mecánica.
  • Joakin Ugalde, ingeniero del FabLab.
  • Daniel Arellano, kinesiólogo de la U. de Chile.
  • Víctor Contreras, diseñador industrial del FabLab.

Texto original e imágenes: Comunicaciones FCFM



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