Impressoras 3D podem fazer máscara, luva e itens mais complexos a hospitais

As máquinas produzem de máscaras e luvas a equipamentos mais complexos, como peças que otimizam o uso de respiradores artificiais. As soluções desenvolvidas por engenheiros americanos estão disponíveis gratuitamente para profissionais de outros países

Com a grande quantidade de casos da Covid-19, o número de internações em todo o mundo disparou. Os hospitais, porém, não estão preparados para a grande quantidade de pacientes, considerando desde os estoques mais simples, como os de máscaras, às instalações mais complexas, as UTIs, por exemplo. Na tentativa de ajudar na resolução do problema, cientistas americanos sugerem o uso da impressão 3D e da luz ultravioleta para, respectivamente, a confecção de materiais usados por profissionais de saúde e pacientes e a esterilização deles.

As soluções foram criadas por engenheiros da Universidade Binghamton. A primeira teve como foco uma das necessidades mais urgentes no tratamento de pacientes com Covid-19: os respiradores artificiais. A proposta é, por meio de um adaptador, conectar vários pacientes a um ventilador. Essas peças são impressas em 3D. Os cientistas explicam que não é um cenário ideal, mas pode funcionar temporariamente caso haja um grande fluxo de pessoas necessitando de cuidados críticos.

“Quando verificamos os vídeos do YouTube sobre esses adaptadores, percebemos que outros cientistas tiveram a ideia, mas não chegaram ao design”, conta Jia Deng, professora-assistente no Departamento de Ciência de Sistemas e Engenharia Industrial da universidade americana e uma das criadoras da tecnologia. “Tivemos que gastar muito tempo para projetar e refinar o design, o modificando e testando”, detalha.

Os adaptadores são feitos de polidimetilsiloxano (PDMS), um polímero orgânico amplamente utilizado, não tóxico e não inflamável. Os pesquisadores testaram vários combinações, fazendo com que de duas a seis pessoas usassem o mesmo ventilador. O resultado mais promissor envolveu quatro pacientes. A Universidade de Binghamton vai imprimir dezenas de adaptadores para os hospitais da região, e o projeto ficará disponível on-line para que possa ser usado por profissionais de outros lugares. “Se esses projetos forem bem durante todo este período e responderem às necessidades dos profissionais de saúde, será um benefício estadual, nacional ou mesmo mundial que carregaremos para o futuro”, diz Jia Deng.

Deng e sua equipe também decidiram melhorar o design das máscaras faciais reutilizáveis no estilo N95, usadas pelos profissionais de saúde. As peças tradicionais têm dois tipos de plástico: um mais macio, para criar uma vedação firme ao redor do nariz e da boca, e outro mais rígido, para reter filtros de ar particulado de alta eficiência. O principal desafio desse projeto foi unir os dois materiais em uma unidade coesa. “Precisamos gerar um bom selo, que precisa se ajustar corretamente à face. Também temos que pensar no filtro para garantir que a função seja semelhante às máscaras do N95. Então, será possível trocar o filtro e reutilizar a máscara”, detalha a pesquisadora.

Esterilização

Outra tecnologia proposta é a luz ultravioleta (UV), que poderá ser usada para esterilizar máscaras N95, roupas, protetores faciais e equipamentos contaminados pelo vírus da Covid-19. Os pesquisadores usaram dados de um estudo anterior que indicava que a capacidade da UV para matar vírus. Por meio de um modelo computacional, eles construíram, com base nos dados do novo coronavírus, uma formatação ideal para o uso da luz. Os testes iniciais tiveram o resultado esperado.

“Analisamos os dados sobre o vírus da Sars e outros coronavírus muito semelhantes e os colocamos no modelo computacional para estabelecer a dosagem necessária para matar o vírus em uma superfície e na camada do filtro, que é um componente importante das máscaras N95”, conta Kaiming Ye, também professor da universidade americana e um dos criadores do projeto, que também foi disponibilizado para uso coletivo.

Murilo Izidoro, químico e pesquisador em biomateriais na Universidade de Campinas (Unicamp), em São Paulo, destaca que os projetos têm sido uma tendência de pesquisa na área devido às necessidades que surgiram com a pandemia. “Especialistas que trabalham com impressão 3D têm se dedicado a desenvolver esses recursos. Aqui no Brasil, também já vemos muitos pesquisadores lutando para gerar essa produção de forma rápida e eficiente, a tempo de ajudar os hospitais”, afirma.

Para o especialista brasileiro, a impressão 3D é uma das melhores alternativas a serem usadas no desenvolvimento de  materiais médicos necessários na crise atual.  “Essa é uma técnica que é mais usada nas indústrias, mas já foi explorada na área médica. Eu trabalho com a produção de implantes, por exemplo. Agora, vemos o quanto ela realmente pode ajudar os hospitais, pois produz, de forma personalizada e rápida, pontos extremamente necessários neste momento em que vivemos.”