Nhóm kỹ sư "chuyển ngành", tự nghiên cứu sản xuất lá chắn mặt, hiệu quả đến mức Ford cũng xin thiết kế về sản xuất hàng loạt

Vào một ngày giữa tháng Ba, Lennon Rodgers, giám đốc Phòng thí nghiệm Sáng tạo Thiết kế Kỹ thuật tại Đại học Wisconsin-Madison, nhận được email khẩn từ bệnh viện đại học. Thư hỏi rằng: Liệu phòng thí nghiệm của anh có làm kịp 1.000 lá chắn mặt để bảo vệ các nhân viên y tế tiếp xúc với người bệnh Covid-19? Nhà cung ứng đồ bảo hộ của bệnh viện đã cháy hàng, tình hình cơ sở vật chất thiếu thốn khiến họ không biết phải trông cậy vào ai.

Sau khi đã đảm bảo các con ngủ ngon, anh Rodgers tới Home Depot - cửa hàng lớn cung cấp thiết bị gia dụng và một tiệm đồ chế tác địa phương để kiếm đồ làm việc, trong số đó bao gồm nhựa trong suốt và một chiếc đầu ma-nơ-canh. Trong xưởng chế tác của Đại học Wisconsin-Madison, Rodgers dựng tạm một thiết bị che mặt dựa trên nguyên mẫu kính bảo hộ của công nhân xây dựng. Anh tự hào đưa cho vợ, một bác sĩ gây mê, thử sản phẩm nhưng chị nhà không vừa ý với nó. “Thiết bị này quá nặng”, vợ anh Rodgers nói.

Lá chắn mặt dùng trong y tế.

Không bỏ cuộc giữa chừng, Rodgers và hai người bạn nữa, Jesse Darley - kỹ sư cơ khí tới từ doanh nghiệp thiết kế Delve và Brian Ellison - giám đốc phát triển kinh doanh tại xưởng sản xuất Midwest Prototyping, cố gắng làm ra một mặt nạ nhẹ cân hơn. Dựa trên phản hồi của vợ, cũng như kiến thức sử dụng lá chắn mặt cho an toàn và hiệu quả do vợ anh Rodgers cung cấp, nhóm ba người bạn cải thiện thiết bị ban đầu.

Cách đây ít lâu, bệnh viện địa phương đã chấp thuận mẫu thử của nhóm nghiên cứu. Anh Rodgers đã tung thiết kế lá chắn mặt lên mạng, cho phép bất kỳ ai có khả năng đều sản xuất được thiết bị bảo hộ này. Tính thời thời điểm bài viết gốc được đăng tải, họ đã gửi cho bệnh viện địa phương 1.000 thiết bị lá chắn mặt này. Hãng ô tô Ford đã chấp nhận sản xuất sản phẩm mới này, dự kiến sẽ cho ra 75.000 sản phẩm trong tuần này tại nhà máy đặt ở Michigan. Tập đoàn ô tô lớn này cũng đang dự định điều hướng dây chuyền sản xuất tới trợ giúp bệnh viện thuộc khu vực Detroit.

Nhân viên nhà máy Ford đang lắp lá chắn mặt.

Việc thiếu hụt thiết bị y tế trong tình cảnh dịch Covid-19 hoành hành khiến kỹ sư, những người đam mê đồ tự chế, những người có khiếu sáng tạo và năng lực kỹ thuật, lao vào chế tác đồ trợ giúp ngành y. Lá chắn mặt Madison, được đặt tên là Lá chắn Badger, là một trong những sản phẩm đầu tiên được đưa vào dây chuyền quy mô lớn, và chính doanh nghiệp ô tô Ford là người đứng sau sản xuất Lá chắn này với số lượng lớn.

“Chúng tôi xuất hiện đúng lúc chuỗi cung ứng lung lay”, anh Darley nói. Anh chính là người đã hoàn thiện thiết kế kỹ thuật để rồi Ford nhận về sản xuất hàng loạt. Anh Darley nói thêm nếu có những nhà sản xuất khác chấp thuận sản phẩm này, số sản phẩm sẽ tăng đáng kể để phục vụ ngành y đang thiếu thốn vật dụng y tế.

Nhân viên y tế sử dụng lá chắn mặt che ngoài khẩu trang y tế để ngừa các giọt bắn mang virus từ bệnh nhân. Ông Bob Scheuer, giám đốc quản lý vật liệu tại UW Health, nói rằng loại đồ bảo hộ nào cũng đang khan hiếm, đặc biệt là lá chắn mặt vì đầy là đồ thiết yếu cho mọi hoạt động điều trị bệnh nhân.

Ông Scheuer nói rằng nhân viên bệnh viện thường khử khuẩn khẩu trang và tái chế, nhưng rồi cũng phải bỏ vì khẩu trang hỏng sau nhiều lần tái sử dụng. Bệnh viện Madison vẫn chưa phải chứng kiến lượng người bệnh Covid-19 tăng đột biến, nhưng phòng bệnh hơn chữa bệnh và những lá chắn mặt Badger này đang tỏ rõ tính hiệu quả.

Được Trung tâm Kiểm soát Dịch lây nhiễm chứng nhận

Anh Darley nói rằng tiến trình sáng tạo sẽ cần các kỹ sư ngồi lại bàn bạc, cùng brainstorm ra sản phẩm mới, thế nhưng việc giãn cách xã hội đã khiến dự án lá chắn mặt khó khăn hơn ít nhiều. Ba người bạn đã phải làm việc qua FaceTime, tin nhắn và dịch vụ chia sẻ ảnh đám mây của Google. Họ đặt hàng trên mạng từ nhà cung cấp phần cứng McMaster-Carr, và doanh nghiệp tốt bụng sẵn sàng quyên góp chút vật tư khi biết công việc ba anh này đang thực hiện.

“Sẽ dễ hơn biết bao nếu chúng tôi được ngồi với nhau”, anh Darley nói.

Nhưng tiến độ công việc diễn ra trôi chảy, Darley liên hệ với một chuyên viên y tế, người mà anh gặp trong một dịp mang chó đi chơi, về sản phẩm mà nhóm bạn đang thực hiện. Phản hồi quả là tích cực: nhân viên y tế kia nhận định chiếc lá chắn mặt này nhẹ nhõm vô cùng.

Jesse Darley đeo thử lá chắn mặt do anh cùng hai người bạn thiết kế và sản xuất.

Xưởng sản xuất Midwest Prototyping, nơi anh Brian Ellison làm giám đốc, là nơi đầu tiên sản xuất mẫu lá chắn mặt thử nghiệm. Rodgers nhận phản hồi từ bệnh viện, tự thân đi lấy vật liệu sản xuất hay mang mặt nạ tới viện cho vợ để cô đeo thử. Những nhận xét quý giá của người trong ngành đã cho phép họ hoàn thiện được sản phẩm. Giáo sư Tim Osswald, chuyên gia ngành kỹ thuật polymer, đã giúp nhóm bạn chọn ra sản phẩm và nhà cung cấp vật liệu phù hợp, một công ty nhựa địa phương đã giúp các anh làm ra khuôn để sản xuất lá chắn mặt nhanh hơn.

Ngày 18 tháng Ba, mẫu sản phẩm thử hoàn thiện nhất được chuyển tới viện. Sáng hôm sau, nhóm bạn nhận được tin mừng: lá chắn mặt của các anh đã “được Trung tâm Kiểm soát Dịch lây nhiễm chứng nhận”. Xưởng Midwest tăng cường sản xuất, Rodgers đăng thiết kế của Darley lên mạng, kèm theo lời kêu gọi các doanh nghiệp, các nhà sản xuất và cung ứng, các cơ sở y tế hãy liên lạc ngay nếu họ mong muốn có sản phẩm này.

Trong số rất nhiều đơn vị liên hệ với Rodgers, hãng ô tô Ford là doanh nghiệp lớn nhất. Phát ngôn viên của Ford nói rằng công ty đã chỉnh sửa thiết kế của nhóm bạn và đã tiến hành chuyển dịch nhanh dây chuyền sản xuất, dự kiến sẽ đạt công suất 100.000 lá chắn mặt trong tuần nay. Dây chuyền lắp ráp ô tô của Ford đã dừng ít lâu nay, dạo này chỉ hoạt động để sản xuất các sản phẩm phục vụ y tế như lá chắn mặt, máy thở và thiết bị hỗ trợ hô hấp.

Nhân viên bệnh viện đeo lá chắn mặt do Ford sản xuất.

Ngoài Ford, một số cái tên đáng chú ý khác là Summit Medical, một nhà sản xuất thiết bị y tế tại Minnesota, cũng đã nhận thiết kế lá chắn mặt; một số nơi khác, cùng một vài người tự xưng là đại diện cho New York và Wisconsin, cũng yêu cầu cung ứng lá chắn mặt với tổng số lượng lên tới 1 triệu chiếc.

Thiết kế lá chắn mặt đơn giản vô cùng - chỉ gồm ba thành phần gắn lại với nhau - và rất dễ sản xuất: Tấm chắn bằng nhựa trong suốt được cắt ra từ một tấm polyethylene lớn, sử dụng máy cắt laser hay máy cắt thông thường; một vòng nhựa co giãn dài khoảng 30 cm được gắn trên tấm nhựa đã được cắt; một tấm bọt polyurethane dày khoảng 2,5 cm được đặt vào tấm nhựa, sẽ là nơi tì vào trán người sử dụng.

McMaster, doanh nghiệp cung ứng vật liệu ban đầu, đã sớm không còn đồ phục vụ sản xuất, nhóm thiết kế tìm tới những nơi khác mà không mấy khó khăn.

Anh Darley đang tính toán tới một sản phẩm nữa, dựa trên thiết kế của mặt nạ hô hấp lọc không khí chạy điện (Powered air-purifying respirator - PAPR), để che từ đầu tới vai của nhân viên y tế, lại có khả năng lọc không khí hiệu quả hơn. Anh Rodgers nói rằng bệnh viện địa phương chưa khẩn thiết yêu cầu thêm sản phẩm gì, nhưng anh sẵn sàng bắt tay vào nghiên cứu khi cần. Thậm chí, hậu thuẫn anh kỹ sư này là cả dây chuyền sản xuất tự động của Ford.

Tham khảo Wired