站长之家 - 业界 2022-03-28 10:30

草根创新的力量:不起眼的盒子是如何在新冠大流行期间拯救生命的

一天下午,十几名亚利桑那州立大学的学生聚集在一起,花了一个上午的时间切割纸板、粘贴风扇和组装过滤器,努力为当地学校建造125台便携式空气净化器。同一天上午,洛杉矶一家无家可归者收容所的工作人员正在安装他们自己的20台自制净化器,而在马萨诸塞州的布鲁克莱恩,另一台DIY空气净化器在孩子们玩耍时在托儿所教室的后面悄悄地呼呼作响。所有这三个案例中的技术--一种被称为Corsi-Rosenthal盒子的不起眼的管道胶带和纸板结构--在对抗COVID-19的斗争中发挥着重要作用。

它如何形成的故事也揭示了很多关于社区在面对灾害时作为创新和复原力来源的情况。

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一个具有重大影响的简单技术

随着不断有研究揭示COVID-19通过空气传播,人们开始戴上口罩,建筑物管理者急于升级他们的通风系统。这通常意味着安装高效的HEPA过滤器。这些过滤器通过捕捉带有病毒的颗粒来发挥作用。空气被迫进入一个多孔垫,污染物被过滤掉,清洁空气通过。

不过,建筑物的通风系统的功效受两个因素的制约,而不仅仅是过滤器的质量。通过通风系统移动的空气量也很重要。专家们通常建议共享空间每小时换气五到六次,这意味着一个房间的全部空气量每45分钟就要更换一次。然而,许多老建筑的系统无法管理这个量。

便携式空气过滤器是增强通风系统的一个选择,但它们通常要花费数百美元,这使它们超出了学校和其他面临预算限制的公共空间的范围。

这就是 Corsi-Rosenthal盒子的用处。它是一个由四到五个现成的熔炉过滤器组成的立方体,上面有一个向外吹的标准箱式风扇。用胶带密封起来后,它可以放在地板、架子或桌子上。风扇将空气从立方体的两侧吸入,然后从顶部吹出。这种装置简单、耐用、易于制造,比简单地将单个过滤器放在盒式风扇前面更有效。它通常需要40分钟,最低限度的技术专长,以及60至90美元的材料,这些都可以从任何家庭用品商店买到。

然而,尽管如此简单,这些自制装置却非常有效。当在教室或医院病房这样的共享空间使用时,它们可以补充现有的通风,并清除空气中的污染物,包括烟雾和带有病毒的颗粒。最近一系列经同行评议的研究发现,便携式空气净化器可以极大地减少气溶胶的传播。其他预印本和审查中的研究发现熔炉过滤器箱的性能与专业设备一样好,而成本却很低。

Corsi-Rosenthal盒子的起源

Corsi-Rosenthal盒子的正式故事始于2020年8月,当时空气质量专家、现在的加州大学戴维斯分校院长Richard Corsi在Twitter上提出了建造廉价箱式风扇空气过滤器的想法。得州一家过滤器公司的首席执行官Jim Rosenthal一直有一个类似的想法,并迅速制造出第一个原型。

几天之内,修理工和空气质量工程师都在建造他们自己的 Corsi-Rosenthal盒子,并在社交媒体上分享结果。在Twitter上出现了一个充满活力的对话,融合了工程师的复杂技术分析和非专家的洞察力和努力。

到12月,数以百计的人正在制作 Corsi-Rosenthal盒子,还有数以千计的人阅读了《连线》等媒体的报道。在世界的不同角落,人们根据物资的可用性和不同的需求来调整设计。他们的集体改进和调整被专门的网站和博客以及新闻报道所记录下来。

在某些情况下,设计上的调整被证明是有影响力的。例如,在2020年11月,北卡罗来纳州的一位房主发现了一个问题,即空气从最常用的方形风扇的角落里被倒吸进去。空气质量专家随后的测试表明,在风扇上加一个护罩,效率提高了50%之多。

分析社交媒体和新闻报道,可以感受到 Corsi-Rosenthal盒子现象的规模。截至2022年1月,有超过1000个Corsi-Rosenthal盒子在学校被使用,还有成千上万个箱在家庭和办公室被使用。超过3500人在Twitter上使用了#Corsi-Rosenthal箱的标签,还有数以万计的人为网上对话做出了贡献。YouTube上的新闻文章和解释视频总共积累了190多万次浏览。

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社区是创新的源泉

Corsi-Rosenthal盒子的故事是基层应对COVID-19大流行病的更广泛故事的一部分。该大流行病的早期不只是给人们带来了可怕的损失。他们还激发了大规模的创业努力,数以万计的普通公民伸出他们的双手,设计和生产突然需要的关键医疗用品和个人防护设备。

波士顿大学战略与创新副教授 Douglas Hannah的研究团队一直在跟踪这些努力。通过几十次采访和几个月的档案研究,他们建立了一个数据库,其中包括200多家初创企业--正式的和非正式的,非营利性的和营利性的--他们的活动范围从设计氧气浓缩器到3D打印面部防护罩,再到建造紫外线消毒室。出现的创新图景与传统的白大褂和中层管理人员的形象大相径庭,而这种形象通常与新技术相关。

首先,Hannah团队所追踪的创新很少是由一个人,甚至是一个团队发明的。相反,它们是由来自不同背景和组织的个人贡献者组成的广泛网络的联合项目。这种广泛性很重要,因为它带来了更多的知识和更多样化的视角。它也可以帮助挖掘现有的知识。例如,随着Corsi-Rosenthal盒子获得牵引力,社区能够利用早期的迭代,这些迭代是为了帮助处理野火烟雾。

第二,创新过程缺乏等级控制。没有一个人指挥技术的使用地点和方式。这种缺乏控制的情况使得实验和适应当地条件更加容易。一个例子是在印度开发供医院使用的氧气浓缩器。意识到现有的西方技术在印度典型的较潮湿的操作环境中经常失败,创新者团队聚集在一起,开发和分享改进的开源设计。

第三,这些社区在网上分享知识。这使得个人贡献者能够直接沟通并分享想法,这有助于知识在网络中迅速传播。这也意味着,知识更容易被获取。从事Corsi-Rosenthal盒子工作的空气质量工程师的详细设计和测试结果很容易被社区中的任何人获得。

此外,Hannah团队追踪的大多数组织都使用Facebook、Twitter和Slack作为工具来管理组织内和组织间的合作。正如Hannah和其他人所认为的那样,这给草根创新带来了巨大的希望--尤其是在一个像大流行病这样的大规模破坏越来越常见的世界上。

草根创新的陷阱

尽管有这样的承诺,草根创新社区在一些领域还是会出现问题。一个挑战是缺乏技术的先进性和资源。虽然Hannah团队研究中的一些社区生产了非常复杂的设备,但最大的贡献是像面罩和手术服这样简单得多的产品。

然后是规则和条例。即使基层社区能够生产出安全有效的创新产品,现有的规则可能还没有准备好接受它们。由于采购政策不灵活,一些医院在大流行期间无法接受社区提供的个人防护设备,而今天一些学校仍然禁止使用科西-罗森塔尔箱。

最后一个问题是持续的努力。虽然在大流行病的早期,基层社区对医院和医疗设施保持运作至关重要,但许多依靠志愿劳动的努力最终都耗尽了能量。

这对未来意味着什么?

随着美国宣布紧急状态两周年的临近,世界学到的一个关键教训是投资于室内空气质量的重要性,例如通过监测和改善通风和过滤。而且,随着强制口罩令的减少,通风作为一种非侵入性的公共卫生工具的价值甚至更大。

另一个更广泛的教训是草根创新和公民工程在开发这些技术方面的力量。Corsi-Rosenthal盒子的故事,就像大流行期间开发的成千上万的其他草根创新一样,从根本上说是人们把他们社区的福利掌握在自己手中。关于Corsi-Rosenthal盒子的最受欢迎的推文是来自安大略省一位14岁的有抱负的“工程师”,他提出要建造并向任何需要的人捐赠盒子。

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