Sáng tạo Việt chung tay ngăn chặn COVID-19

• Chế tạo thành công robot lau sàn khử khuẩn phòng bệnh
• Việt Nam chế tạo thành công robot hỗ trợ y tế
• Xuất hiện nhiều robot phục vụ bệnh nhân tại các bệnh viện

Đội quân robot

Từ trước đến nay khi bước chân tới các cơ sở y tế trong nước, đặc biệt ở những bệnh viện lớn, không khó để bắt gặp những nhân viên lau dọn tại hành lang hay phòng bệnh. Việc lau dọn và khử trùng gần như là yêu cầu bắt buộc; tuy nhiên hầu hết lại phải làm bằng sức người. 

Khi đại dịch COVID-19 bùng phát, sau đó hàng loạt khu cách ly tập trung được lập ra trên toàn quốc thì việc sử dụng người để lau dọn và khử trùng các cơ sở y tế vừa là một công việc rất nặng nhọc đồng thời tạo ra nguy cơ lớn về lây nhiễm chéo. Từ đó nhu cầu về việc phải có một thiết bị lau sàn khử khuẩn tự động trở nên bức thiết. Các nhà khoa học trong nuớc ngay lập tức bắt tay vào công việc và kết quả là một loạt mẫu robot ra đời.

Robot vận chuyển trong các khu vực cách ly Vibot phiên bản 1A.

Thành viên mới nhất trong đội quân robot tham gia chống dịch ở Việt Nam là NaRoVid1, sản phẩm của Viện  Ứng dụng Công nghệ theo đề tài nghiên cứu được Bộ Khoa học và Công nghệ giao. Được gắn các cảm biến, robot có thể tự động di chuyển, tránh mọi vật cản trên đường đi. 

Với thiết kế đặc biệt, robot có thể dễ dàng "chui" dưới giường bệnh, len lỏi mọi ngóc ngách của phòng bệnh để vệ sinh và khử khuẩn một cách sạch sẽ. 

Theo PGS.TS Mai Anh Tuấn, Trưởng nhóm nghiên cứu đề tài cho biết, robot có  thể chứa tối đa 10 lít dung dịch khử khuẩn trong một lần hoạt động và làm việc liên tục trong vòng 2 giờ đồng hồ. Điều đặc biệt là robot trên có thể tự khử khuẩn chính bản thân nó trước khi ra khỏi phòng cách ly, một điều rất cần thiết cho việc đảm bảo đúng quy trình kiểm soát nhiễm khuẩn.

Trước NaRoVid1, các nhà khoa học Việt Nam đã cho ra đời một số robot khác phục vụ cho công tác chống dịch COVID-19 như robot khử khuẩn CD 1.0 do trường Đại học Tôn Đức Thắng nghiên cứu chế tạo và bàn giao cho Trung tâm cách ly tại Ký túc xá Đại học quốc gia TP HCM hay như một sản phẩm tương tự được Trung tâm Công nghệ thông tin của Bệnh viện Quân Dân Y miền Đông chế tạo theo đơn đặt hàng của Sở Y tế thành phố.

Hai tuần cũng là thời gian mà nhóm nghiên cứu từ Học viện Kỹ thuật Quân sự - Bộ Quốc phòng dùng để chế tạo mẫu robot hỗ trợ y tế có các tính năng hiện đại theo mẫu robot TUG của hãng Aethon, Mỹ. 

Được đặt tên là Vibot, mẫu robot này được thiết kế đa chức năng, linh hoạt đáp ứng nhu cầu chuyên biệt của từng khu vực cách ly, có thể vận chuyển nhiều loại hàng hóa khác nhau với tải trọng lên đến 100kg. Robot có thể thay thế con người trong công việc vận chuyển rác thải sinh hoạt, rác thải y tế, đồ giặt,... từ buồng bệnh ra khu tập kết và hỗ trợ giao tiếp từ xa giữa nhân viên y tế và bệnh nhân. 

Mọi hoạt động của Hệ thống robot được giám sát, điều khiển bởi Trung tâm điều hành, tạo điều kiện cho việc mở rộng phạm vi hoạt động của robot hoặc bổ sung số lượng robot vào hệ thống khi cần thiết.

Nhóm thiết kế thậm chí cho Vibot có thể phát nhạc khi hoạt động và khi cần có thể giúp y bác sĩ tương tác với bệnh nhân thông qua hệ thống đường truyền được thiết lập riêng, có camera gắn trực tiếp trên robot, có chất lượng hình ảnh, âm thanh cao, nhờ đó hạn chế tiếp xúc trực tiếp, hạn chế nguy cơ lây nhiễm chéo. Một robot này có thể thay thế cho từ 3 đến 5 nhân viên y tế nên nếu được sử dụng với số lượng lớn thì sẽ giúp ngành y tiết kiệm nhân lực số lượng lớn trong cuộc chiến chống dịch COVID-19.

Hơn thế nữa sau khi chế tạo được phiên bản đầu tiên, nhóm nghiên cứu này còn đang đặt mục tiêu hoàn thiện thiết kế hơn nữa với việc mở rộng năng lực của robot này. 

Cụ thể trong những phiên bản tiếp sau, việc di chuyển của robot không phụ thuộc vào vạch chỉ đường mà phải theo bản đồ nạp sẵn hoặc robot tự xây dựng được bản đồ hoạt động của mình. Robot không phải hoạt động đơn lẻ mà hoạt động theo một nhóm, lúc đó trung tâm điều khiển phải điều khiển được cả một nhóm robot, các robot có thể tương tác với nhau mà không phụ thuộc vào trung tâm điều khiển…

Điểm chung của các dự án nghiên cứu robot này là thời gian hoàn thiện chỉ khoảng 2 tuần. Việc thời gian hoàn thành ngắn khiến hình dáng của những robot này không được "trau chuốt" như các sản phẩm robot phục vụ của nhiều hãng gia dụng có mặt trên thị trường nhưng rõ ràng nó cho thấy năng lực nghiên cứu chế tạo robot trong nước hoàn toàn đủ sức tạo ra những sản phẩm đáp ứng nhu cầu nội địa trong tình trạng cấp bách.

Những thiết bị y tế phục vụ cho công tác chống dịch

Không đứng ngoài "cuộc chiến chống dịch COVID-19", với tư cách một trong những cơ sở giáo dục về khoa học kỹ thuật hàng đầu của cả nước là Trường Đại học Bách khoa Hà Nội cũng bắt tay vào chế tạo những sản phẩm phục vụ cho công tác phòng chống dịch bệnh. Một trong những sản phẩm không thể không nhắc đến là buồng khử khuẩn di động. 

Robot lau sàn khử khuẩn phòng bệnh NaRoVid1 được thử nghiệm  tại Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới Trung ương cơ sở Kim Chung, Đông Anh, Hà Nội.

Tiến sĩ Phùng Xuân Lan (Bộ môn Chế tạo máy, Viện cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội) một trong những tác giả của buồng khử khuẩn di động cho biết "đứa con tinh thần" của cô và các đồng nghiệp có thể tiêu diệt những vi khuẩn bám trên các bề mặt khác nhau (quần áo, đầu tóc, giày dép...).

Khi nói về ý tưởng cho ra đời thiết bị này, Tiến sĩ Lan cho rằng trong thời điểm mà dịch COVID-19 đang bùng phát thì hầu hết mọi người chú ý việc giữ vệ sinh bằng cách rửa tay song vi khuẩn vẫn có thể bám trên các bề mặt khác... 

Trong khi đó nếu sử dụng dung dịch Cloramin B để khử khuẩn toàn thân với tần suất lớn thì có thể ảnh hưởng tới sức khỏe. Chính từ những băn khoăn trên khiến nhóm của Tiến sĩ Lan nảy ra ý tưởng chế tạo một thiết bị có thể khử khuẩn toàn thân mà vẫn an toàn trong khi sử dụng kể cả với tần suất lớn. Cỗ máy khử khuẩn của nhóm sử dụng một cơ chế kết hợp để tiêu diệt phần lớn lượng vi khuẩn bám trên các bề mặt như quần áo, giày dép hay thậm chí cả da người. 

Thiết bị này gồm hai buồng. Buồng thứ nhất gọi là buồng khô có hệ thống phun khí Ozone sát khuẩn cũng như bộ phận tạo nhiệt giúp tăng nhiệt độ của buồng lên khoảng 25 đến 40 độ, tạo ra chu trình diệt khuẩn đầu tiên. Buồng thứ hai gọi là buồng ướt, nơi có gắn hệ thống phun dung dịch nước muối ion hóa (Anolyte) dạng sương phun toàn thân nhằm sát khuẩn nhanh bề mặt cơ thể.

Thiết bị này hoạt động hoàn toàn tự động dựa trên các cảm biến hồng ngoại và nhiệt độ do đó người sử dụng không cần chạm tay bấm nút vào bất cứ đâu tránh tiếp xúc với các bề mặt, làm giảm nguy cơ lây nhiễm bệnh tật. Không chỉ có thế, buồng khử khuẩn của Trường Đại học Bách Khoa có tính năng đúng như tên gọi có thể được tháo gỡ thành từng phần và lắp đặt ở bất kỳ đâu có nhu cầu giúp tăng tính tiện lợi cho người sử dụng.

Cũng với mong muốn chung tay cùng cả nước đẩy lùi đại dịch COVID-19, một nhóm nghiên cứu từ Trường Đại học Điện lực đã bắt tay vào nghiên cứu máy trợ thở không xâm nhập. Nhóm nghiên cứu gồm giảng viên và sinh viên, học viên cao học ngành CNKT Điện tử Viễn thông đặt mong muốn tìm ra một thiết kế sử dụng các vật tư, linh kiện sẵn có, phổ biến để thuận lợi trong việc sản xuất với số lượng lớn, trong thời gian ngắn khi cần thiết.

Là người lên ý tưởng và tập hợp nhân sự cho dự án này đồng thời là trưởng nhóm, thầy Trần Vũ Kiên (giảng viên Khoa Điện tử - Viễn thông, Đại học Điện lực) cho biết đã tham khảo nhiều thiết kế mở từ nước ngoài để chế tạo ra phiên bản đầu tiên của chiếc máy này.

Cái khó khăn nhất mà cả nhóm gặp phải khi bắt tay vào làm là những thiết kế mở từ nước ngoài hoàn toàn dựa trên các dữ liệu về tình trạng bệnh của những ca nhiễm COVID-19 ở châu Âu hay Mỹ có sự khác biệt không nhỏ so với thể trạng của người Việt Nam.

Không những thế, do ảnh hưởng của COVID-19, việc tìm kiếm linh kiện để chế tạo máy trở nên vô cùng khó khăn. Đồng thời khi dự án bắt đầu thì cũng là lúc sinh viên được nghỉ theo lệnh giãn cách xã hội nên nhóm cũng gặp khó khăn khi muốn trao đổi.

Tuy thế, với tinh thần chung tay cùng cả nước đẩy lùi dịch COVID-19, nhóm của thầy Kiên vẫn hoàn thành được phiên bản một của chiếc máy trợ thở không xâm nhập với tên là EV1. Điểm đặc biệt của chiếc máy là rất dễ chế tạo bởi linh kiện đã được nội địa hóa. Chia sẻ về điều này thầy Kiên giải thích rằng do khó khăn trong việc tìm kiếm các linh kiện theo chuẩn nước ngoài, nhóm đã tận dụng tất cả những gì có thể "kiếm" được.

Máy trợ thở không xâm nhập do nhóm nghiên cứu của trường Đại học Điện lực chế tạo.

"Cái khó ló cái khôn", nhóm đã hoàn thành được chiếc máy đầu tiên hoàn toàn bằng vật dụng trong nước. Cụ thể khung máy được làm bằng nhựa mica, các tấm khung được cắt bằng laze nên đảm bảo độ chính xác. Trái tim của máy là một động cơ điện... lấy từ bộ gạt nước ô tô, ngoài ra còn có một ắc quy điện của xe máy. 

Với sự giúp đỡ của một số chuyên gia về y tế, nhóm đã tinh chỉnh lại các thông số của máy để phù hợp hơn với thể trạng người Việt Nam. Việc tinh chỉnh này không chỉ là điều chỉnh các thông số bình thường mà còn phải điều chỉnh một phần thiết kế tổng thể của máy. Ngoài ra khác với bản thiết kế mở khi thông số của máy (lượng không khí được bơm vào, chu trình thở và tỉ số nén...) là cố định thì EV1 có thể điều chỉnh được qua một van cơ khí từ đó giúp y bác sĩ dễ dàng sử dụng cho từng trường hợp bệnh nhân cụ thể.

Theo thầy Kiên thì chiếc EV1 là một máy trợ thợ không xâm nhập được thiết kế nhằm mục đích chế tạo với số lượng lớn phục vụ cho trường hợp có nhiều bệnh nhân nhiễm COVID-19 nặng.

Sau khi chế tạo xong chiếc máy EV1, nhóm vẫn chưa dừng lại, họ hoàn thiện thiết kế và cho ra đời phiên bản thứ 2 của chiếc máy này là EV2. So với EV1, máy EV2 có kích thước nhỏ gọn hơn, thay vì các cơ cấu điều khiển cơ khí là hệ thống mạch điện tử giúp y bác sĩ dễ dàng điều chỉnh thông số máy nhanh và chính xác hơn.

Ngoài máy trợ thở thì các nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Điện lực đang tiếp tục nghiên cứu, thiết kế một số thiết bị cần thiết phục vụ cho việc phòng, chống dịch bệnh COVID-19 và các sản phẩm khoa học công nghệ khác ứng dụng trong thực tiễn, phục vụ sản xuất, đời sống và sẽ ra mắt trong thời gian tới.

Còn nhiều hơn nữa những sản phẩm khoa học Việt Nam đã ra đời trong giai đoạn đất nước dồn sức chống đại dịch COVID-19 mà trong nội dung bài viết này chúng tôi không thể đề cập hết. Những sản phẩm khoa học công nghệ ra đời với chất xám của người Việt phục vụ cho chính người Việt Nam trong cuộc chiến đẩy lùi dịch COVID-19, một lần nữa chứng minh khả năng sáng tạo không hề nhỏ của cộng đồng khoa học trong nước. 

Cùng với Đảng, Chính phủ, các cấp, các ngành và nhân dân cả nước, những sáng tạo khoa học Việt đã và đang góp sức cùng đẩy lùi đại dịch COVID-19.