Студенти УКУ налагодили 3D-виробництво і тестування турнікетів для ЗСУ — як ми це робимо (доповнено)

Привіт, мене звати Андрій Гриниха, я менеджер з комунікацій Факультету прикладних наук УКУ. З початком повномасштабної війни, волонтерство стало звичною справою для багатьох з нас.

У цьому матеріалі розповім про те, як волонтерська група студентів, викладачів та випускників Факультету об’єдналися з проєктом 3D Printing for Ukraine і налагодили виготовлення якісних турнікетів з використанням 3D-принтерів для потреб ЗСУ.

Доповнення щодо тестування турнікетів, експериментальні зразки яких виготовляє волонтерська група Факультету прикладних наук(13.05.2022)

Друзі, дякуємо за коментарі та відгуки щодо тестування турнікетів, експериментальні зразки яких виготовляє волонтерська група Факультету прикладних наук УКУ. Ми отримали багато відгуків щодо тестування.
Цим повідомленням хочемо прояснити кілька моментів та перепросити за неточну комунікацію у попередніх матеріалах:

Волонтерська група виготовляє експериментальні зразки турнікетів для тренувальних цілей та проведення експериментальної роботи. Дослідження тривають.
Ми не надсилаємо турнікети військовим на фронт. Волонтерська група надіслала обмежену партію тестових зразків парамедикам у ближній тил для польових випробувань.
Наразі триває виробництво експериментальних зразків. Волонтерська робоча група тестує не лише 3D принт технологію, а й інші технології, зокрема лиття. Допоки ми не отримаємо висновків від кваліфікованих організацій, які уповноважені проводити тестування, відповідно до існуючих протоколів, то ні в якому разі не будемо відправляти турнікети нашим військовим у бойові умови.

Дякуємо і перепрошуємо за неточності у комунікації!

Додамо, що за час повномасштабної війни, УКУ за підтримки благодійників уже закупив для українських військових понад 11 тис. сертифікованих турнікетів.

Робота і боротьба триває.

Команда Факультету прикладних наук УКУ

Турнікети — вкрай важливий і дуже витратний матеріал під час ведення бойових дій

Найбільш поширена причина смертей на фронті — втрата крові. 60% смертей на передовій настає внаслідок артеріальної кровотечі. Для її зупинки в аптечці кожного військово передбачені турнікет, бандаж, марля і спеціальні кровоспинні засоби. Сучасні турнікети для зупинки артеріальних кровотеч можуть застосувати не тільки медики, а й сам поранений. Їх можна тимчасово послаблювати, аби уникнути змертвіння ізольованої частини тіла, до якої не надходить кров.

У перші тижні війни виникла велика потреба у якісних турнікетах для українських військових та медиків.

Окрім того, що турнікетів критично бракує, часто надходить інформація про їхню погану якість: вони швидко ламаються або ж є несправними. В умовах ведення бойових дій така несправність може коштувати життя. Група студентів УКУ вирішила навчитися робити якісні турнікети, а для виготовлення пластикових частин використовувати ресурс 3D-принтерів факультету.

Як організований ланцюжок виробництва

Найпершим завданням волонтерської групи став пошук адекватних цифрових шаблонів для друку елементів турнікету. Дизайн турнікету розробив Якуб Камінський, medical robotics engineer у Worcester Polytechnic Institute (WPI) та керівнику проєкту «3D Printing for Ukraine».

Якуб зробив значний внесок у розробку моделей фурнітури, а також допомагає зараз з вибором матеріалу і технології 3D-друку для їхнього виготовлення. «Звичайний» 3D-друк не дає належної міцності — щоб отримати хороший результат, довелося ґрунтовно попрацювати, ці процеси описали на сайті 3D Printing for Ukraine.

Дуже швидко проєкт об’єднав понад два десятки студентів, викладачів та випускників факультету. Крім того, завдяки підтримці ІТ-компаній, зокрема EdPro та місцевих шкіл, вдалося отримати ще кілька десятків принтерів для організації роботи та збільшення потужностей друку.

Важливим етапом виробництва турнікетів також є пошиття ремінців і закріпок. Більшість поставок матеріалів надходить з-за кордону, зокрема — з Польщі. Пошиттям займаються фабрики та волонтерські організації у Львові. З цим допомагають також виробничі майстерні Львівського національного академічного театру опери та балету імені Соломії Крушельницької.

Після пошиття обов’язково потрібно перевірити якість пошитого — на останньому етапі цим займаються студенти. Зараз вони також активно шукають необхідні матеріали по всьому світу для того, щоб збільшити масштаби виробництва. Багато матеріалів передають безкоштовно, проте велику частину потрібно закуповувати.

В процесі роботи пріоритетом волонтерів стали якість та надійність турнікетів, адже проривання турнікета або тканини — точно не те, з чим повинен зіткнутися поранений воїн, який має всього кілька десятків секунд на зупинку критичної кровотечі. Фактично, на даному етапі саме тестування виробів є найважливішим завданням команди — це постійний процес, який триває вже понад 60 днів.

Надійність турнікетів і як її перевіряють

Найперше — це тест на міцність. Наскільки легко зламати пластикові частини фурнітури руками? В абсолютній більшості випадків фурнітуру, яку надрукували студенти, не вдавалося зламати. Олег Кристиняк, комбат-медик, який долучився до тестування виробів, віджартовуючись каже, що ламатися турнікетам не дозволяє напис «Слава Україні».

Турнікет і його деталі

На другому етапі тестування волонтери визначають, чи зупиняє турнікет кровотік. Для цього вони проводять тести на ультразвуковому доплерографі. Він показує, що циркуляція крові зупиняється вже на другому оберті (чотири півоберти).

Третій етап — перевірка, чи не розтягується внутрішня стропа при триманні турнікета затягнутим впродовж двох годин? Для цього турнікет тестують за зразком сертифікації «Укрмедстандарту» з використанням 5-літрової пляшки з водою і манометра. За 2 години тиск 0.5-0.6 бар зменшується менше, ніж на 0.1 бар, що є чудовим результатом.

За стандартами, турнікети є одноразовими. Проте для того, щоб перевірити запас міцності, вироби протестували на навчаннях з домедичної підготовки від школи «Воїн самооборони». Там експерти тестували 9 вироблених в УКУ турнікетів на людях з різним діаметром рук та ніг. Комбат-медик Олег Кристиняк стежив, аби турнікети були затягнуті так міцно, якби це було при реальному пораненні.

При тестуванні волонтери використовували три типи пластин для виявлення найміцнішої серед них. Той тип, який під час тестування не погнувся і не зламався, використовують вже у виробництві. Щодо зламів, то з 9 турнікетів пластина «не витримала» після кількох годин тестів лише в одному випадку, проте це не завадило турнікету виконати свою задачу. Не дивлячись на це, даний тип пластини волонтери надалі не виготовляють.

Волонтери проводять також багато інших тестів:

• на межу руйнування за практичного застосування;
• на больові відчуття — як негайно, так і після 20 хв застосування;
• на переохолодження матеріалів та їхнє нагрівання тощо.

Внутрішні тестування відбувалися багато сотень раз із залучень десятків добровольців. В університеті постійно дислокуються парамедики з багатьох країн світу, які також діляться своїми порадами для покращення якості турнікетів.

Перші 4 партії турнікетів до 50 штук у кожній вже були передані воїнам на передову для польових випробувань, та отримали схвальні відгуки. За неофіційними повідомленнями військових, ці турнікети вже врятували декілька життів.

Постійні дискусії та курйози — звична картина в процесі виробництва турнікетів

Турнікети — надзвичайно відповідальні засоби, саме тому їх так ретельно тестують. Проте, навіть у такій серйозній справі не обходиться без курйозів.

До міцності воротка — «палички», якою закручують турнікет, вимоги високі. Уявіть картину: найсильніші студенти кампусу стають в коло та ламають воротки. Навіщо ламають? Для статистичної оцінки частки ненадійних воротків. Чому стоять? Сидячи — важче зламати. Чому найсильніші? Бо учасники команди вже зламати не можуть.

Того ж дня волонтери тестують турнікет на дещо тендітному новачку-добровольцю: «Ай, боляче!», «Тобі кисть відірвало, такий дрібний біль тебе не хвилює, не заважай» — подіяло. Больові відчуття команда випробовує на собі — надмірний біль теж є критерієм неякісного турнікету, але його застосування завжди неприємне.

Прибуває тестова партія внутрішньої стрічки — саме тієї, що стягує турнікет, зупиняючи кров. Хороша стрічка, міцна, та й візуально гарна. Студенти починають випробування стрічки, а вона швидко розтягується і через це падає тиск. Не годиться!

Палкі дискусії викликає також колір пластику — рожевий, зелений, блакитний пластик чи все ж таки має бути обов’язково чорний? Думки військових, з якими радяться волонтери, розділилися приблизно порівно.

Наступна ціль — масштабування виробництва

Вже зараз студенти-волонтери мають на меті виготовляти 100 одиниць якісних турнікетів на день. Разом із цим, вони у пошуку волонтерських організацій в Україні та Європі, які б могли перейняти технологію і допомогли нарощувати масштаби виробництва.

Наразі верхня межа собівартості виробництва одного такого турнікету становить 5-7 доларів США, на противагу ринковим цінам, які коливаються між $22-40. Сюди входить вартість внутрішньої та зовнішньої стрічки, липучка, а також матеріал самого турнікету, без вартості процесу його виготовлення.

Якщо вас зацікавила ця ініціатива і ви б хотіли долучитися до неї або ж готові підтримати її фінансово, будь ласка, сконтактуйтеся з нашими волонтерами:

• Олег Фаренюк, [email protected]
• Карина Волохатюк, [email protected]
• Андреа Козловський, [email protected]

Наша команда. Фото в статті: Андрій Курочкін та Олексій Меліков