WO2024025405A1 - Cubre-bocas auto-limpiable, antiviral, bacteriostático y antibacterial y su metodo de procesamiento por impresión 3d - Google Patents

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WO2024025405A1
WO2024025405A1 PCT/MX2023/050032 MX2023050032W WO2024025405A1 WO 2024025405 A1 WO2024025405 A1 WO 2024025405A1 MX 2023050032 W MX2023050032 W MX 2023050032W WO 2024025405 A1 WO2024025405 A1 WO 2024025405A1
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self
conductive
cleaning
antibacterial
antiviral
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PCT/MX2023/050032
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Yael Itsuky CORTÉS APARICIO
Marco Antonio Morales Sanchez
Juan Jesús RODRÍGUEZ AVILA
Adan LUNA FLORES
José Isrrael Rodríguez Mora
Ricardo AGUSTÍN SERRANO
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Cortes Aparicio Yael Itsuky
Marco Antonio Morales Sanchez
Rodriguez Avila Juan Jesus
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
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    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/01—Deodorant compositions

Definitions

  • the present invention belongs to the technical field of hygienic-sanitary sectors of any type, as well as protective articles, safety devices, respirators and air purifiers against harmful particles, microorganisms and viruses, particularly in antiviral masks or mouth covers.
  • the mask has a capacitor and electronic system. So you need easy use of a bacteriostatic, antiviral, antibacterial mask as self-cleaning, performs the task of air filtration to remove dust, harmful particles such as plant pollen, allergens, microbes, fungi and viruses in the air. such as staphylococcus aureus, NHN1 and Sars-Cov-2 (covid-19), among others.
  • the mask has the quality of protecting and filtering in different scenarios such as an office, car, shopping malls, hospitals, sports centers, among others.
  • SARS-CoV-2 spike protein (and especially its RBD) is unusually vulnerable to external electric fields (Arbeitman, CR, 2021). Furthermore, it has been theoretically predicted and experimentally demonstrated that static and time-dependent electric fields (EC) are capable of inducing changes in the structure or even irreversible damage in the proteins of other types of the NHN1 virus, etc. (Hekstra, DR et. al. 2016; Jiang, Z. et. al., 2019; Ojeda- May, P. & Garc ⁇ a, 2010; Bekard, I. & Dunstan, 2014; Urabe, G et. al., 2020).
  • EC time-dependent electric fields
  • Staphylococcus aureus known as Staphylococcus aureus or Staphylococcus aureus
  • Staphylococcus aureus was exposed to electric fields of 60 kV/cm (6 x 10 6 Vm -1 ) in search of ultra-structural changes, using scanning and transmission electron microscopy techniques;
  • the surface of the bacteria was rough after electric field treatment when observed by scanning electron microscopy (SEM).
  • SEM scanning electron microscopy
  • the cell wall was disrupted and cytoplasmic contents were leaking from the microorganism after exposure to 64 pulses at 60 kV/cm or (6 x 106 V m -1 ) in one nanosecond (ns), when observed by electron microscopy.
  • TEM pulsed electric fields
  • the electric field intensity, pulse duration, and number of pulses were varied in the ranges of 25 to 35 kV/cm (2.5 x 10 6 V m -1 to 3.5 x 10 6 V m -1 ), 2 to 4 ps and 20 to 40 pulses, respectively.
  • Saccharomyces cerevisiae was the most sensitive organism with a population reduction, followed by Escherichia coli, when were exposed to 30 kV/ cm ( 3 cm (3.5 x lO 6 Vm -1 ) and 40 pulses with 4 ps pulse duration, marked reductions in viability were observed.
  • the heat, which is generated during the process, has a limited killing effect on the microorganisms, so the observed reduction can be attributed to the CEP treatment.
  • MacIntyre CR Wang Q, Cauchemez S, Seale H, et al.
  • Figure 1 Unassembled front isometric view of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask with semi-conductive fabrics with coating layer 1, based on a formulation or fabrics with 100% conductive TPU (TPUC), formed for parts 101, 102, 103, 201, 202, 203 (LED spotlight that is not part of the invention), 204 (copper cable that is not part of the invention) 205 and 206 (electric batteries that are not part of the invention), 207, 208, 209, 210, in addition to the fastening means 301 and 303 that allow fixing an elastic band that is not part of the invention, 302 (on and off button that is not part of the invention) , 304a and 304b.
  • TPUC conductive TPU
  • Figure 2 Unassembled side view of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask with semi-conductive fabrics with coating layer 1, based on a formulation or fabrics with 100% conductive TPU (TPUC), where show parts 101, 102, 103, 201, 202, 203 (LED spotlight that is not part of the invention), 204 (copper cable that is not part of the invention) 205 and 206 (electric batteries that are not part of the invention), 207, 208 (activated carbon fabric that is not part of the invention), 209 and 210, in addition to the fastening means 301 and 303 that allow fixing an elastic band that is not part of the invention and 304b.
  • TPUC conductive TPU
  • Figure 3 Assembled side view of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask with semi-conductive fabrics with coating layer 1 based on a formulation or fabrics with 100% conductive TPU (TPUC), showing the pieces 101, 102,103, 201, 202, 203 (LED spotlight that is not part of the invention) and 210, in addition to the fastening means 303 that allows fixing an elastic band that is not part of the invention and piece 304b.
  • TPUC conductive TPU
  • Figure 4 Assembled lateral isometric view of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask with semi-conductive fabrics with coating layer 1, based on a formulation or fabrics with 100% conductive TPU (TPUC), where show parts 101, 102, 103, 201, 202, 203 (LED spotlight that is not part of the invention), in addition to the fastening means 301 and 303 that allow fixing an elastic band that is not part of the invention, 304a and 304b.
  • TPUC conductive TPU
  • Figure 5 Assembled front-rear view of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask with coating layer 1, made of semiconductor fabrics based on a formulation or fabrics with 100% conductive TPU (TPU), showing the pieces 102, 207, 209, 210, in addition to the fastening means 301 and 303 that allow fixing an elastic band that is not part of the invention, 304a and 304b.
  • TPU 100% conductive TPU
  • Figure 6 a) Assembled isometric view of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask with semi-conductive fabrics with coating layer 1, based on a formulation or fabrics with 100% conductive TPU (TPUC), where parts 101, 103, 201, 202, 203 are shown (LED spotlight that is not part of the invention), in addition to 301, 302 (on and off button that is not part of the invention), 305 (human face that is not part of the invention) and 306 (adjustable tape that is not part of the invention), b) Assembled top view of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask with semiconductor fabrics with coating layer 1, based of a formulation or fabrics with 100% conductive TPU (TPU), where the pieces 101, 102, 103, 201, 202, 203 are shown (LED spotlight that is not part of the invention), in addition to the fastening means 301 and 303, 302 (on/off button not forming part of the
  • Figure 7 a) Frontal isometric view of the fabric with coating 2 of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask, semi-conductive fabrics based on a formulation or fabrics with 100% conductive TPU (TPU), formed by pieces 501, which is a non-conductive fabric based on a thermoplastic elastomer, and 502, which is a semi-conductive coating during the same printing, b) Frontal isometric view of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask, with metal conductive plate, formed by pieces 501 which is a non-conductive fabric based on a thermoplastic elastomer, 504 which is a metallic conductive plate and 503 which is another non-conductive fabric based on a thermoplastic elastomer.
  • TPU conductive TPU
  • Figure 8 Circuit diagram of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask.
  • Figure 9 Front view of the fabric, showing the points, 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418 , 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425 (which are voltage points).
  • Figure 10 Diagram of the manufacturing process of the bacteriostatic, antiviral, antibacterial and self-cleaning face mask with coating layer 1 and 2, the process of semi-conductive fabrics based on 100% conductive TPU (TPUC) and the process of sealed pore fabrics based on some type of thermoplastic elastomer, the process of fabrics with some formulation based on TPUC and some type of thermoplastic elastomer (AET), the process with some type of coating either based on some formulation for semi-conductive fabrics as well as a coating of 100% conductive TPU or with some formulation of TPUC and some thermoplastic elastomer (AET).
  • TPUC conductive TPU
  • AET thermoplastic elastomer
  • Figure 10 a) Front view of a photograph of a segment of the sealed pore layer obtained by 3D printing with a scale point of 100 microns, b) Rear view of a photograph of a segment of the sealed pore layer obtained by printing 3D with a scale point of 100 microns, c) Enlargement of an area of the sealed pore layer obtained by 3D printing with a scale point of 100 microns
  • Figure 12 a) Front view of a photograph of the multimeter tip with a scale point of 100 microns. 600 micron scale, b) Side view of a photograph of the multimeter tip with 30 micron scale line.
  • Figure 13 Enlarged front view of a photograph of the multimeter tip with a mesh scale of 1.2 microns per square side.
  • This invention refers to a self-cleaning, bacteriostatic, antibacterial and antiviral mask that is used for different everyday situations without the need to use other accessories than those of the present invention.
  • the invention of the self-cleaning face mask or mask is its multi-layer sealed-pore design formed by an internal and external layer, both obtained by 3D printing, the external layer is a semi-conductive fabric with the property of electrical capacitance; This allows the elimination of viruses, bacteria and fungi in addition to generating the self-cleaning property.
  • the two-layer design consists of a dual exhalation and inhalation valve for air filtration (incoming and outgoing), and a battery holder; preferably based on layers of fabrics that form a multilayer, activated carbon fabric and electrospun polyvinyl alcohol fabric.
  • This allows it to be used in the following scenarios such as surgical, sports, closed or public, among others, depending on the user's needs.
  • thermoplastic elastomer such as flexible thermoplastic polymers such as thermoplastic polyurethane (TPE-U or TPU), SBS compound, SEBS, or Also called styrenic SEPS (TPE-S or TPS), copolyester compound (TPE-E or TPE), thermoplastic polyester elastomer (TPC-ET), soft PLA (Soft PLA), plasticized copolyamide TPE (PCTPE), polyethylene terephthalate modified glycol (PETG or PET-G), polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates (PC), unclassified thermoplastic elastomers
  • layer (102) is a sealed pore fabric non-conductive and the layer (101) is the coating layer fabric 1, it is a fabric that conducts electricity with 100% conductive TPU or it can also be semiconductor fabrics based on some type of formulation with the characteristic of being more conductive TPU. some type of thermoplastic elastomer or flexible polymer.
  • the layer (101) has a compartment where batteries are placed that are held by the support piece (103) made from some type of non-conductive thermoplastic polymer.
  • the batteries (205) and (206) create a capacitance with the multilayer arrangement of the face mask, creating a continuous electric field in the form of a barrier without pore (by the electric plate principle) to eliminate viruses (for example Sars-Cov).
  • the piece (207) of figure 2 is the base of the battery holder printed with additive technology and fits directly with its fastening means in the front part, pressing on the lower part of (101), leaving the batteries ( 205) and (206) inside the battery holder.
  • the piece (203) is an LED spotlight connected to the piece (101) which is the fabric with 100% conductive TPU or also connected to semiconductor fabrics based on some type of formulation with the characteristic of being conductive TPU plus some type of thermoplastic elastomer or flexible polymer and the upper battery (205) form an electrical circuit that is a charge conductor for the face mask, the piece (204) which is a copper cable winds the batteries (205) and (206) until the rear part of the piece (102). This is to send direct electrical charge to the semi-conductive fabric (101), generating a closed circuit of electrical energy where the LED bulb is on as a monitoring mechanism.
  • the piece (201) is the cover of the dual inhalation and exhalation valve printed by additive technology and is held by its fastening means as part of the invention towards the piece (210) which is the base of the dual inhalation and exhalation valve. (also printed by additive technology), in the middle of these two pieces is the piece (209) which is an inhalation and exhalation diaphragm (also 3D printed) that closes when the user inhales and opens when exhaling.
  • the dual exhalation and inhalation valve it is found together with the semi-conductive fabric with 100% conductive TPU or it can also be semiconductor fabrics based on some type of formulation with the characteristic of being conductive TPU plus some type of elastomer.
  • the dual breathing valve that is made up of the piece (201) that is the cover of the dual exhalation and inhalation valve is introduced by its fastening means to the pieces (101) and (102).
  • the piece (210) which is a base of the dual exhalation and inhalation valve that is introduced by pressure to the fastening means of (201), between the fabric (102) and the base (210) are the pieces (208) which is an activated carbon fabric and a poly-vinyl alcohol membrane to filter harmful particles larger than 50 nanometers in size and piece (209) which is a diaphragm that allows exhalation and inhalation.
  • the function of the pol i-vi alcohol membrane is not combined with the covering layer fabric 1, either with 100% conductive TPU or semi-conductive fabrics based on a formulation with conductive TPU and some thermoplastic elastomer or Flexible polymer generates a capacitance inside the dual exhalation and inhalation valve.
  • the tape is fastened through of the neck or back of the head (305), in addition to having the piece (302) which is an on and off button for energy saving of the face mask, as well as the piece (304) that is divided into ( 304a and 304b) which is a 3D printed inner backing rubber for the nose that ensures and gives greater comfort to the user, it does not allow air to escape, so the user's lenses, glasses, etc. no longer fog up, its design adapts to all types of faces.
  • thermoplastic elastomer such as flexible thermoplastic polymers such as thermoplastic polyurethane (TPE-U or TPU), SBS compound, SEBS, or styrenic SEPS also called (TPE-S or TPS), the copolyester compound (TPE-E or TPE), thermoplastic polyester elastomer (TPC-ET), soft PLA (Soft PLA), plasticized TPE copolyamide (PCTPE), modified polyethylene terephthalate glycol (PETG or PET-G), polyethylene terephthalate o polyethylene terephthalate o polyethylene terephthalate o polyethylene terephthalate
  • an electrical circuit that summarizes the operation of the antiviral, antibacterial, bacteriostatic and self-cleaning face mask, includes a power supply (V1), a compatible capacitance model with whatever type of self-cleaning face mask (C1), an LED diode (D1) and an on and off button (S1).
  • thermoplastic elastomer such as flexible thermoplastic polymers such as thermoplastic polyurethane (TPE-U or TPU), SBS compound, SEBS, or styrenic SEPS also called (TPE-S or TPS), copolyester compound (TPE-E or TPE), polyester elastomer thermoplastic (TPC-ET), soft PLA (Soft PLA), plasticized copolyamide TPE (PCTPE), modified polyethylene terephthalate glycol (PETG or PET-G), polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates (PC), unclassified thermoplastic elastomers (TPZ), for semi-conductive fabrics also for the model with the covering layer 2 fabric, with 100% conductive TPU or with the conductive TPU formulation and some thermoplastic elastomer (TPE).
  • TPE thermoplastic polyurethane
  • SBS compound SBS compound
  • SEBS SEBS
  • thermoplastic elastomer such as flexible thermoplastic polymers such as thermoplastic polyurethane (TPE-U or TPU), SBS compound, SEBS, or styrenic SEPS also called ( TPE-S or TPS), copolyester compound (TPE-E or TPE), thermoplastic polyester elastomer (TPC-ET), soft PLA (Soft PLA), plasticized TPE copolyamide (PCTPE), modified polyethylene terephthalate glycol (PETG or PET -G), polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates (PC), unclassified thermoplastic elastomers (TPPE)
  • TPE thermoplastic polyurethane
  • SBS compound SBS compound
  • SEBS SEBS
  • styrenic SEPS also called
  • copolyester compound TPE-E or TPE
  • TPC-ET thermoplastic polyester elastomer
  • Soft PLA Soft PLA
  • the present invention provides a technical solution: photograph with a scale of 600 microns of the width of the multimeter tip, photography with a scale line of 30 microns, increase in the scale of the tip and mesh of 1 .2 micron scale and 0.3 micron (300 nanometer) tip measurement contact area demonstrating the contact area of the multimeter tip.
  • a system for filtering particles such as bacteria (between 0.8 to 2 micrometers), fungi (between 1 to 20 micrometers) or viruses of nanometheo size (greater than 50-80 nanometers), which gives the mask the property being bacteriostatic, antibacterial, antiviral and self-cleaning.
  • the filtration of the antiviral and self-cleaning mask by the user is carried out inside and outside the mask simultaneously through the dual inhalation and exhalation valve.
  • the materials used to manufacture the face masks are based on biodegradable polymers such as PLA, Soft PLA and TPU.
  • the self-cleaning, antibacterial, bacteriostatic and antiviral face mask was designed in accordance with the specifications of NOM-116-STPS-1994 as well as the needs, sizes, weights among others, more on the market, the dimensions of a mouth traditional as well as adaptable for anyone.
  • the sketches were designed using some computer-assisted 3D design software taking into account real dimensions according to the needs of each person regardless of weight, size or gender and maintaining their health safety as a focus with the self-cleaning, antibacterial, face mask. bactenostatic and antiviral.
  • the manufacturing process is through additive manufacturing (see figure 10), the process consists of the following subprocesses (see figure 10):
  • SUBPROCESS 1 The design of the bacteriostatic, self-cleaning, antibacterial and antiviral face mask that allows user communication is carried out. A fabric is created that does not depend on any geometry with a thickness of 1 mm to 1 cm, said design is converted into a three-dimensional CAD design for the computer.
  • the design is transferred to the printer with the CAD file modified for the 3D printer in question or taken to a polymer injection mold.
  • SUBPROCESS 2 You must choose the type of face mask you want to make; in the case of sealed-pore fabric, it is required to be a flexible, non-conductive fabric base.
  • thermoplastic elastomer it must be configured in CAD according to the specification of each thermoplastic elastomer, as the case may be, this configuration must be done from a 3D printing software such as Cura or something similar, likewise, the specifications can be maintained manually if the printer allows it, and the printer specifications in terms of settings must be respected at all times.
  • SUBPROCESS 3 In the case of the COATING LAYER 1 model, the process of “SUBPROCESS 2”, “SUBPROCESS 1” is repeated and the type of coating layer that it will have is chosen, which could be some type of formulation with conductive TPU, Later, the printing will be paused and the type of material with which the battery holder will be made will be chosen, the type of thermoplastic elastomer or polymer will be added to the 3D printer and subsequently the printing of the battery holder will resume.
  • SUBPROCESS 4 In the case of the COATING LAYER 2 model, a face mask with semi-conductive fabrics.
  • thermoplastic elastomer or flexible thermoplastic polymers such as thermoplastic elastomers (TPE) must be chosen, and the appropriate type of coating for the semi-conductive fabrics along with conductive TPU must be chosen, “SUBPROCESS 2” is repeated, then the pause the printing and choose the type of coating the face mask will have, conductive TPU, then the printing of the fabric coating is resumed, finally the printing will be paused again, you must choose the type of material with which The battery holder will be manufactured, the material will be added to the 3D printer and the printing process of the battery holder will resume. Both models of face masks share the coating of the batteries, which is why the printing is paused and the external part of the mask is printed. battery holder with its material specifications.
  • FINAL SUBPROCESS 5 All models share these final parts of the manufacturing process, the dual exhalation-inhalation valve, battery holder, and clamping devices are printed according to the specifications of each material seen in “SUBPROCESS 2” and “SUBPROCESS 4". For each of the models both COATING LAYER 1 and 2, the dual breathing diaphragm is printed.
  • the modeling of the dual exhalation and inhalation valve, the fastening means, the adjusting clasp and the modeling are carried out through additive technology.
  • these can be 3D printed with materials such as polylactic acid (PLA), acrylonitrile butadiene styrene (ABS ), high impact polystyrene (HIPS), marble onyx (ONIX), acrylonitrile sten acrylate (ASA), poly-ahleterketone (PAEK), polyester ether ketone (PEEK), among others as well as flexible polymers or thermoplastic elastomers (TPE) such as thermoplastic polyurethane (TPE-U or TPU), SBS, SEBS, or styrenic SEPS compound also called (TPE-S or TPS), copolyester compound (TPE-E or TPE), thermoplastic polyester elastomer ( TPC-ET
  • thermoplastic elastomers and their printing specifications are in “THREAD 2”, likewise the materials (PLA), (ABS), (HIPS), (ONIX), (ASA), (PAEK), (PEEK), among others and its specifications are found in point “SUBPROCESS 4” of the process; In this case, the variables of printing bed temperature, nozzle temperature, printing speed and drying time must be used depending on the polymer to be used.
  • the “SUBPROCESS 1” process is repeated (see figure 10), the printer is configured with 3D printing software, preferably cura, using the material specifications according to “SUBPROCESS 4”, or manually. Finally, the layers of the mask are sewn or these layers are fused with a hot iron.
  • thermoplastic polymer or thermoplastic elastomer such as flexible thermoplastic polymers such as thermoplastic polyurethane (TPE-U or TPU), SBS compound, SEBS, or styrenic SEPS also called (TPE-S or TPS), copolyester compound (TPE-E or TPE), thermoplastic polyester elastomer (TPC-ET), soft PLA (Soft PLA), TPE plasticized copolyamide (PCTPE), modified polyethylene terephthalate glycol (PETG or PET-G), polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate
  • thermoplastic polymer or thermoplastic elastomer such as flexible thermoplastic polymers such as thermoplastic polyurethane (TPE-U or TPU), the SBS compound, SEBS, or styrenic SEPS also called (TPE-S or TPS), copolyester compound (TPE-E or TPE), thermoplastic polyester elastomer (TPC-ET), soft PLA (Soft PLA), plasticized copolyamide TPE ( PCTPE), modified polyethylene terephthalate glycol (PETG or PET-G), polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates (PC

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Abstract

En esta patente se presenta una cubre-bocas, con la propiedad de ser bacteriostático, auto-limpiable, antibacterial y antiviral que sin importar el tamaño del microorganismo (bacterias, hongos o virus) puede ser aniquilado en su superficie y en general es reciclable y multifuncional según los usos de la vida cotidiana, dicho dispositivo cuenta con una válvula dual de exhalación e inhalación, un porta pilas así como un sistema autoajustable para todo tipo de rostro además de un conjunto de capas de distintas telas no conductoras y semi-conductoras con capacidad de carga de 6.6V o superior, para poder filtrar polvo, bacterias, hongos o virus, que se puede utilizar en los espacios quirúrgicos o espacios públicos para cubrir las distintas necesidades del usuario.

Description

CUBRE-BOCAS AUTO-LIMPIABLE, ANTIVIRAL, BACTERIOSTÁTICO Y ANTIBACTERIAL Y SU METODO DE PROCESAMIENTO POR IMPRESIÓN 3D
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo técnico de sectores higiénico- sanitarios de cualquier tipo, así como artículos de protección, dispositivos de seguridad, respiradores y purificadores de aire contra partículas nocivas, microorganismos y virus particularmente en máscaras o cubre-bocas antivirales. Además, la máscara cuenta un sistema capacitor y electrónica. Por lo que se necesita un uso fácil de una máscara bacteriostática, antiviral, antibacterial como auto-limpiable, realiza la tarea de filtrado de aire para eliminar el polvo, partículas nocivas como polen de plantas, alérgenos, microbios, hongos y virus en el aire como estafilococo aureus, NHN1 y Sars-Cov-2 (covid-19), entre otros. La máscara tiene la cualidad de proteger y filtrar en distintos escenarios tales como una oficina, automóvil, plazas comerciales, hospitales, centros deportivos, entre otros.
ANTECEDENTES
Es un hecho que el cubre bocas es de uso obligatorio aprobado por la Organización Mundial de la Salud (OMS), en épocas de pandemia por COVID-19 que han afectado a toda la humanidad en su estilo de vida. También es un hecho que la mayoría de las personas ocupan un cubre-boca diferente de acuerdo a sus necesidades, generando un problema de contaminación ambiental. Por esto, es importante que la máscara no solo fuera antiviral sino auto-limpiable así como amigable con el medio ambiente. Hoy en día las máscaras tienen entre 0 a 20% de eficiencia para cubre-bocas de una sola capa (Konda et al, 2020), en cubre-bocas quirúrgicos de tela no tejida de hasta 3 capas su efectividad es de 60-90% (Oberg et al, 2008) y (Ramírez, 2021 ), los cubre-bocas del tipo “N95 y KN95” tienen una efectividad del 95-98% con partículas mayores a 0.3 mieras (MacIntyre et al, 2011 ; Ramírez, 2021 ) recomendados por la OMS. Sin embargo, dado el tamaño del SARS-COV-2 (50nm-200 nm) (Zangmeister , 2020) esto provoca que tenga una eficiencia respecto al SARS-COV-2 del 60% en general. Y para los cubre-bocas hechos en casa tienen una eficiencia de 1 .9-3% (Van der Sande et al, 2008). Por lo que, se quiere satisfacer por lo menos en los escenarios de la vida cotidiana en los que es obligatorio un cubre bocas.
En la actualidad surge la necesidad de conferir nuevas propiedades para los cubre- bocas, por ejemplo ser antiviral. Está comprobado que las proteínas del Sars-Cov- 2 (covid-19) de tipo S son sensibles a campos eléctricos en un rango de la magnitud de 104 Vm-1 a 107 Vm-1. Así mismo los campos eléctricos (CE) moderados superiores a 1 volt por nanómetro (1^ o l09 Vm-1 ) puede degradar proteínas enteras e incluso romper enlaces químicos del COVID-19. Los cambios en la estructura del virus son tan importantes que se produce una pérdida completa de partes importantes para generar uniones de las proteínas en unos pocos nanosegundos (ns), a esto se le llama desnaturalización. Esta desnaturalización completa de la proteína del tipo S del Sars-Cov-2 se obtiene a campos eléctricos moderados con magnitud (109 V m-1 ). Por esto se concluye que la proteína de pico de SARS-CoV-2 (y especialmente su RBD) es inusualmente vulnerable a campos eléctricos externos (Arbeitman, C.R, 2021 ). Además, se ha predicho teóricamente y se ha demostrado experimentalmente que los campos eléctricos (CE) estáticos y dependientes del tiempo son capaces de inducir cambios en la estructura o incluso daños irreversibles en las proteínas de otros tipos del virus NHN1 , etc (Hekstra, D. R. et. al. 2016; Jiang, Z. et. al., 2019; Ojeda-May, P. & García, 2010; Bekard, I. & Dunstan, 2014; Urabe, G et. al., 2020). Así mismo gran variedad de este tipo de proteínas son sensibles a campos eléctricos moderados como las proteínas que impiden las uniones entre sí con la insulina, por ejemplo, de la estructura secundaria de la insulina se desnaturaliza a 0,25 V / nm (2.5 x 108 V m-1 ) o una intensidad del campo eléctrico superior (Xianwei Wang et al, 2014). Más aún en otro artículo científico los resultados indicaron deformación de otras proteínas como las estructuras cuaternarias y terciarias de la ureasa al exponerse a un campo eléctrico con una amplitud de 250 kV / cm o (2.5 % 107 V m-1 ) o superior obteniendo una disminución en la actividad enzimática (Urabe, G et. al., 2020).
Existen pruebas de propiedades antibacteriales con el uso de campos eléctricos, (Qi, M et. al., 2021 ), se expuso el Staphylococcus aureus a campos electroestáticos del estilo de pinchazo en placas y en periodos de 15 minutos a 13 kV/ cm (1.3 x 106 Vm-1 ) y se obtuvo una tasa de mortalidad del (95-99%). Así mismo en un segundo experimento con periodos de 30 minutos a 13 kV/ cm o (1.3 x 106 Vm-1 ) y se obtuvo una tasa de mortalidad del (99.99%), logrando que sea antibacterial en periodos prolongados de campos eléctricos (Qi , M et. al., 2021 ). Además existen también pruebas experimentales que demuestran los efectos de los campos eléctricos en distintos tipos de virus y bacterias, por ejemplo la bacteria Staphylococcus aureus conocido como estafilococo áureo o estafilococo dorado se expuso a campos eléctricos de 60 kV / cm (6 x 106 Vm-1 ) en busca de cambios ultra-estructurales, utilizando técnicas de microscopía electrónica de barrido y transmisión; la superficie de la bacteria era rugosa después del tratamiento con campo eléctrico cuando se observó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). La pared celular se rompió y el contenido citoplásmico se escapaba del microorganismo después de la exposición a 64 pulsos a 60 kV / cm o (6 x 106 V m-1 ) en un nanosegundo (ns), cuando se observó mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM). El aumento de la inactivación con un aumento de la intensidad del campo eléctrico puede estar relacionado con el aumento del daño a los microorganismos (Pothakamury, et. al., 1997). Un estudio examino el efecto letal de los campos eléctricos pulsados (CEP) en cuatro organismos suspendidos en un medio como, Escherichia coli, Listeria innocua, Leuconostoc mesenteroides y Saccharomyces cerevisiae dado que estos son difierentes en su tamaño, forma y construcción de la pared celular. La intensidad del campo eléctrico, la duración del pulso y el número de pulsos se variaron en los rangos de 25 a 35 kV / cm (2.5 x 106 V m-1 a 3.5 x 106 V m-1 ), 2 a 4 ps y 20 a 40 pulsos, respectivamente. Los resultados mostraron que Saccharomyces cerevisiae fue el organismo más sensible con una reducción de poblacional, seguido de Escherichia coli, cuando fueron expuestos a 30 kV / cm (3 x 106 V m-1 ), y 20 pulsos con 4 ps de duración sin embargo los organismos más resistentes fueron Listeria innocua y Leuconostoc mesenteroides, al aumentar la intensidad del campo eléctrico a 35 kV / cm (3.5 x lO6 Vm-1 ) y 40 pulsos con 4 ps de duración de pulso, se observaron marcadas reducciones de viabilidad. El calor, que se genera durante el proceso, tiene un efecto de destrucción limitado sobre los microorganismos, por lo que la reducción observada puede atribuirse al tratamiento con CEP. Aunque la microscopía electrónica de transmisión de los microorganismos tratados con CEP no confirmó el daño de la membrana (Aronsson, et. al., 2001 ). Se considera que la inactivación resultante de microorganismos está relacionada tanto con la intensidad del campo eléctrico y el tiempo total de tratamiento (Sale y Hamilton, 1967; Hulsheger, Potel y Niemann, 1983). Si se induce un potencial transmembrana, la diferencia de potencial inducida a través de la membrana es proporcional a la intensidad del campo eléctrico externo (Sale y Hamilton, 1967), cuando este potencial alcanza un valor crítico de aproximadamente 1 V para un lípido bimolecular de membrana, esta se rompe (Kinosita y Tsong, 1977). Con las bacterias aeróbicas coliforme total y Salmonella typhimuñum se examinaron los efectos de la corriente eléctrica continua pulsada con corriente eléctrica y nivel de voltaje. La estimulación eléctrica (620 v) durante 20 y 60 s disminuyó los recuentos de bacterias coliformes en un promedio de 81% en comparación en una área proteínica sin tratar. Las áreas proteínicas sometidas a 3, 6, 12 y 24 pulsos a 400 v / 2,5 cm (1.6 x 104 Vm-1 ) redujeron los recuentos de S. typhimuñum en comparación con las áreas proteínicas sin tratar. Un nivel de voltaje de 1200 v / 2,5 cm o (4.8 x l04 Vm-1 ) redujo el número de S. typhimuñum en un 82% en comparación con áreas proteínicas que no recibieron estimulación eléctrica (Bawcom, et. al., 1995).
Hay diversos documentos de patentes los cuales describen máscaras para distintas situaciones afines tal como el documento de patente con número de registro ES 1247634 U, el cual presenta una mascarilla de boca y nariz, que, aunque se puede esterilizar no es auto-limpiable ni antiviral. En otro documento de solicitud de patente ES 1247683 U, la cual tiene un filtrante germicida y circuito eléctrico sensitivo a rayos (UV), pero no es auto-limpiable. Así mismo, en la patente con número de concesión ES 1247687 U, muestra una máscara de ojos con filtro interno de PVC, pero no aniquila virus, ni es reutilizable. En referencia al último aspecto, en la solicitud de patente con número de registro ES 1247750 U, se muestra una máscara de protección reutilizable con filtro intercambiable, si bien es reutilizable no elimina virus, ni es auto-limpiable. En cambio en otro documento de patente con numero ES 1248263 U, es una máscara de protección de tela que se asegura al cuello para un mejor soporte, no es reutilizable ni aniquila virus de algún tipo. Finalmente, en otra solicitud de patente ES 1248305 U, se presenta una máscara protectora de tela de no tejida monocapa (TNT), es desechadle y solo detiene al virus en su superficie.
Los objetivos de la presente invención antes referidos y aun otros no mencionados, serán evidentes a partir de la descripción de la invención y las figuras que con carácter ilustrativo y no limitativo la acompañan, que a continuación se presentan.
REFERENCIAS
Konda A, Prakash A, Moss GA, Schmoldt M, et al. Aerosol filtration efficiency of common fabrics used in respiratory cloth masks. ACS Nano 2020; 14 (5): 6339- 6347. https://doi.Org/10.1021/acsnano.0c03252
Oberg T, Brosseau LM. Surgical mask filter and fit performance. Am J Infect Control 2008; 36 (4): 276-82. DOI: 10.1016 / ¡.aiic.2007.07.008
Ramirez-Guerrero, J. A. (2021 ). La importancia del cubre-bocas en la población general durante la pandemia de COVID-19. Medicina Interna de México, 37( ), 94- 109.
MacIntyre CR, Wang Q, Cauchemez S, Seale H, et al. A cluster randomized clinical trial comparing fit-tested and non-fit-tested N95 respirators to medical masks to prevent respiratory virus infection in health care workers. Influenza Other Respir Viruses 201 1 ; 5 (3): 170-179. DOI: 10.1111 / ¡.1750-2659.2011 .00198.x Zangmeister, C. D., Radney, J. G., Vicenzi, E. P., & Weaver, J. L. (2020). Filtration efficiencies of nanoscale aerosol by cloth mask materials used to slow the spread of SARS-CoV-2. ACS nano, 14(7), 9188-9200.
Van der Sande, Teunis P, Sabel R. Professional and homemade face masks reduce exposure to respiratory infections among the general population. PLoS One 2008; 3 (7): e2618. httDs://doi.org/10.1371 /¡ournal.Done.0002618
Arbeitman, C.R., Rojas, P., Ojeda-May, P. et al. The SARS-CoV-2 spike protein is vulnerable to moderate electric fields. Nat Commun 12, 5407 (2021 ). https://doi.Org/10.1038/s41467-021 -25478-7
Hekstra, D. R. et al. Electric-field-stimulated protein mechanics. Nature 540, 400- 405 (2016)
Jiang, Z. et al. Effects of an electric field on the conformational transition of the protein: a molecular dynamics simulation study. Polymers 11 , 282 (2019)
Ojeda-May, P. & Garcia, M. E. Electric field-driven disruption of a native p-sheet protein conformation and generation of a helix-structure. Biophys. J. 99, 595-599 (2010)
Bekard, I. & Dunstan, D. E. Electric field-induced changes in protein conformation. Soft Matter 10, 431-437 (2014).
Urabe, G., Katagiri, T. & Katsuki, S. Intense pulsed electric fields denature urease protein. Bioelectricity 2, 33-39 (2020). http://doi.Org/10.1089/bioe.2019.0021
Qi, M„ Zhao, R„ Liu, Q„ Yan, H., Zhang, Y., Wang, S„ & Yuan, Y. (2021 ). Antibacterial activity and mechanism of high voltage electrostatic field (HVEF) against Staphylococcus aureus in medium plates and food systems. Food Control, 120, 107566. https://doi.Org/10.1016/j.foodcont.2020.107566
Pothakamury, U.R.; Barbosa-Canovas, G.V.; Swanson, B.G.; Spence, K.D. (1997). Ultrastructural changes in Staphylococcus aureus treated with pulsed electric fields / Cambios ultraestructurales en Staphylococcus aureus sometida a campos eléctricos pulsantes. Food Science and Technology International, 3(2), 113-121. doi : 10.1177/108201329700300206 Kristina Aronsson, Martin Lindgren, Bengt R. Johansson, Ulf Ronner, “Inactivation of microorganisms using pulsed electric fields: the influence of process parameters on Escherichia coli, Listeria innocua, Leuconostoc mesenteroides and Saccharomyces cerevisiae”, Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 2, Issue 1 , 2001 , Pages 41 -54, ISSN 1466-8564, httDs://doi.org/10.1016/S1466-8564(01100021 -2.
Sale, A. J. H., & Hamilton, W. A. (1967) . Effects of high electric fields on microorganisms. (I) Killing bacteria and yeast. Biochimica et Biophysica Acta 148, 781 - 788. Hulsheger, H., Potel, J., & Niemann, E. G. (1983) . Electric field effects on bacteria and yeast cells. Radiation and Environmental Biophysics 22, 149-162.
Kinosita, K., & Tsong, T. Y. (1977) . Hemolysis of human erythrocytes by a transient electric field. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 74 (5), 1923-1927. Bawcom, D.W., Thompson, L.D., Miller, M.F., Ramsey, C.B., 1995. Reduction of microorganisms of beef surfaces utilizing electricity. J. Food Protect. 58, 35-38.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1 : Vista isométrica frontal sin ensamblar del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable con telas semi-conductoras con capa de recubrimiento 1 , a base de una formulación o telas con 100% de TPU conductor (TPUC), formado por las piezas 101 , 102, 103, 201 , 202, 203 (foco LED que no forma parte de la invención), 204 (cable de cobre que no forma parte de la invención) 205 y 206 (baterías eléctricas que no forman parte de la invención), 207, 208, 209, 210, además de los medios de sujeción 301 y 303 que permiten fijar una banda elástica que no es parte de la invención, 302 (botón de apagado y encendido que no forma parte de la invención), 304a y 304b.
Figura 2: Vista lateral sin ensamblar del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable con telas semi-conductoras con capa de recubrimiento 1 , a base de una formulación o telas con 100% de TPU conductor (TPUC), donde se muestran las piezas 101 , 102, 103, 201 , 202, 203 (foco LED que no forma parte de la invención), 204 (cable de cobre que no forma parte de la invención) 205 y 206 (baterías eléctricas que no forman parte de la invención), 207, 208 (tela de carbón activado que no forma parte de la invención), 209 y 210, además de los medios de sujeción 301 y 303 que permiten fijar una banda elástica que no es parte de la invención y 304b.
Figura 3: Vista lateral ensamblada del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable con telas semi-conductoras con capa de recubrimiento 1 a base de una formulación o telas con 100% de TPU conductor (TPUC), donde se muestran las piezas 101 , 102,103, 201 , 202, 203 (foco LED que no forma parte de la invención) y 210, además del medio de sujeción 303 que permite fijar una banda elástica que no es parte de la invención y la pieza 304b.
Figura 4: Vista isométrica lateral ensamblada del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable con telas semi-conductoras con capa de recubrimiento 1 , a base de una formulación o telas con 100% de TPU conductor (TPUC), donde se muestran las piezas 101 , 102, 103, 201 , 202, 203 (foco LED que no forma parte de la invención), además de los medios de sujeción 301 y 303 que permiten fijar una banda elástica que no es parte de la invención, 304a y 304b.
Figura 5: Vista frontal trasera ensamblada del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable con capa de recubrimiento 1 , de telas semiconductoras a base de una formulación o telas con 100% de TPU conductor (TPU), donde se muestran las piezas 102, 207, 209, 210, además de los medios de sujeción 301 y 303 que permiten fijar una banda elástica que no es parte de la invención, 304a y 304b.
Figura 6: a) Vista isométrica ensamblada del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable con telas semi-conductoras con capa de recubrimiento 1 , a base de una formulación o telas con 100% de TPU conductor (TPUC), donde se muestran las piezas 101 , 103, 201 , 202, 203 (foco LED que no forma parte de la invención), además de 301 , 302 (botón de apagado y encendido que no forma parte de la invención), 305 (rostro humano que no forma parte de la invención) y 306 (cinta ajustable que no forma parte de la invención), b) Vista superior ensamblada del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable con telas semiconductoras con capa de recubrimiento 1 , a base de una formulación o telas con 100% de TPU conductor (TPU), donde se muestran las piezas 101 ,102, 103, 201 , 202, 203 (foco LED que no forma parte de la invención), además de los medios de sujeción 301 y 303, 302 (botón de apagado y encendido que no forma parte de la invención), 304a, 304b, 305 (rostro humano que no forma parte de la invención) y 306 (cinta ajustable que no forma parte de la invención).
Figura 7: a) Vista isométrica frontal de la tela con recubrimiento 2 del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable, de telas semi-conductoras a base de una formulación o telas con 100% de TPU conductor (TPU), formado por las piezas 501 que es una tela no conductora a base de un elastómero termoplástico y 502 que es un recubrimiento semi-conductor durante la misma impresión, b) Vista isométrica frontal del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable, con placa conductora metálica, formado por las piezas 501 que es una tela no conductora a base de un elastómero termoplástico, 504 que es una placa conductora metálica y 503 que es otra tela no conductora a base de un elastómero termoplástico.
Figura 8: Diagrama del circuito del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable.
Figura 9: Vista frontal de la tela, donde se muestran los puntos, 401 , 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411 , 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421 , 422, 423, 424, 425 (que son puntos de voltaje).
Figura 10: Diagrama del proceso de fabricación del cubre-bocas bacteriostático, antiviral, antibacterial y auto-limpiable con capa de recubrimiento 1 y 2, , el proceso de telas semi-conductoras a base de 100% de TPU conductor (TPUC) y el proceso de telas de poro sellado con la base de algún tipo de elastómero termoplástico, el proceso de telas con alguna formulación con base a TPUC y algún tipo de elastómero termoplástico (AET), el proceso con algún tipo de recubrimiento ya sea a base de alguna formulación para telas semi-conductoras así como un recubrimiento de 100% de TPU conductor o con alguna formulación .de TPUC y algún elastómero termoplástico (AET).
Figura 10: a) Vista frontal de una fotografía de un segmento de la capa de poro sellado obtenida por impresión 3D con punto de escala de 100 mieras, b) Vista trasera de una fotografía de un segmento de la capa de poro sellado obtenida por impresión 3D con punto de escala de 100 mieras, c) Ampliación de una zona de la capa de poro sellado obtenida por impresión 3D con punto de escala de 100 mieras Figura 12: a) Vista frontal de una fotografía de la punta del multímetro con punto de escala de 600 mieras, b) Vista lateral de una fotografía de la punta del multímetro con línea de escala de 30 mieras.
Figura 13: Vista frontal aumentada de una fotografía de la punta del multímetro con malla de escala de 1 .2 mieras por lado cuadrado. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Esta invención hace referencia a una máscara auto-limpiable, bacteriostática, antibacerial y antiviral que sirve para distintas situaciones cotidianas sin necesidad de ocupar otros accesorios que los de la presente invención. La invención del cubre- bocas o máscara auto-limpiable es su diseño multicapa de poro sellado formado por una capa interna y una externa ambas obtenidas por impresión 3D, la capa externa es una tela semi-conductora con propiedad de capacitancia eléctrica; esto permite la eliminación de virus, bacterias y hongos además de generar la propiedad de auto- limpieza. Además del diseño bicapa, está constituido por una válvula dual de exhalación e inhalación para filtración de aire (entrante y saliente), y un porta-pilas; preferente a base de capas de telas que forman una multicapa, tela de carbón activado y tela electro-hilada de alcohol de polivinilo. Esto permite que pueda utilizarse en los siguientes escenarios tales como quirúrgicos, deportivos, cerrados o públicos entre otros dependiendo de las necesidades del usuario. Dichos usos/escenaños, son simples ejemplificaciones, por lo tanto, no limitan la invención.
Con referencia a las figuras de la 1 a la 7 de la presente invención proporciona una solución técnica: un modelo de cubre-bocas bacteñostático, auto-limpiable, antibacterial y antiviral del tipo capa de recubrimiento (101 ), con 100% de TPU conductor o con una formulación de TPU conductor (101 ) y otra capa base (102) de algún tipo de elastómero termoplástico (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), pol ietileno tereftalato gl icol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ). Ambas capas (101 ) y (102) impresas por medio de tecnología aditiva, la capa (102) es una tela de poro sellado no conductora y la capa (101 ) es la tela de capa de recubrimiento 1 , es una tela que conduce electricidad con 100% de TPU conductor o también pueden ser telas semiconductoras a base de algún tipo de formulación con la característica de ser TPU conductor más algún tipo de elastómero termoplástico o polímero flexible. La capa (101 ) tiene un compartimiento donde se colocan pilas que son sujetadas por la pieza de soporte (103) hecha a base de algún tipo de polímero termoplástico no conductor. Las baterías (205) y (206) crean una capacitancia con el arreglo multicapa del cubre-bocas, crea un campo eléctrico continuo en forma de barrera sin poro (por el principio de placa eléctrica) para eliminar los virus (por ejemplo Sars- Cov-2 o Covid-19, entre otros). La pieza (202) que es la tapa del porta pilas (202), (103) y (207) impreso con tecnología aditiva, se embona directamente por su parte delantera haciendo presión con sus medios de sujeción con la pieza (101 ) y (103); a su vez la pieza (207) de la figura 2, es la base del porta pilas impreso con tecnología aditiva y embona directamente con sus medios de sujeción en la parte delantera haciendo presión en la parte baja de (101 ), dejando las pilas (205) y (206) en el interior del porta pilas. La pieza (203) es un foco LED conectado a la pieza (101 ) que es la tela con 100% de TPU conductor ó también conectado a telas semiconductoras a base de algún tipo de formulación con la característica de ser TPU conductor más algún tipo de elastómero termoplástico o polímero flexible y la pila superior (205) forman un circuito eléctrico que es conductor de carga para el cubre- bocas, la pieza (204) que es un cable de cobre enrueda las pilas (205) y (206) hasta la parte trasera de la pieza (102). Esto para mandar carga eléctrica directa a la tela semi-conductora (101 ), generando un circuito cerrado de energía eléctrica donde el foco LED está prendido como mecanismo de monitoreo. La pieza (201 ) es la tapa de la válvula dual de inhalación y exhalación impresa por tecnología aditiva se sujeta por sus medios de sujeción como parte de la invención hacia la pieza (210) que es la base de la válvula dual de inhalación y exhalación (igualmente impresa por tecnología aditiva), en medio de estas dos piezas se encuentra la pieza (209) que es un diafragma de inhalación y exhalación (igualmente impreso en 3D) que se cierra cuando el usuario inhala y se abre al exhalar. Finalmente, en la válvula dual de exhalación e inhalación se encuentra junto con la tela semi-conductora con 100% de TPU conductor ó también pueden ser telas semiconductoras a base de algún tipo de formulación con la característica de ser TPU conductor más algún tipo de elastómero termoplástico o polímero flexible, la válvula de respiración dual que está conformada por la pieza (201 ) que es la tapa de la válvula dual de exhalación e inhalación se introduce por sus medios de sujeción a las piezas (101 ) y (102). Además de esto la pieza (210) que es una base de la válvula dual de exhalación e inhalación que se introduce por presión a los medios de sujeción de (201 ), entre la tela (102) y la base (210) se encuentran las piezas (208) que es una tela de carbón activado y una membrana de alcohol de poli -vinilo para filtrar partículas nocivas de tamaño mayores a 50 nanómetros y la pieza (209) que es un diafragma que permite la exhalación e inhalación. La función de la membrana de alcohol de pol i-vi ni lo junto con la tela de capa de recubrimiento 1 , ya sea con 100% de TPU conductor ó telas semi-conductoras a base de una formulación con TPU conductor y algún elastómero termoplástico o polímero flexible genera una capacitancia al interior de la válvula dual de exhalación e inhalación.
Además de contar con las piezas (301 ) y (303) que son piezas de sujeción (impresas por medio de manufactura aditiva) que se unen con la pieza (306) que es preferentemente una cinta elástica o autoajustable, dicha cinta se sujeta a través del cuello o parte trasera de la cabeza (305), además de tener la pieza (302) que es un botón de prendido y apagado para el ahorro de energía del cubre-bocas, así como la pieza (304) que se divide en (304a y 304b) que es una goma de respaldo interior impresa en 3D para nariz que asegura y da una mayor comodidad al usuario, no permite la salida del aire por esto ya no se empañan los lentes, gafas etc del usuario, su diseño se amolda a todo tipo de rostro.
Con respecto a las capas (501 ) que es una capa no conductora y (502) que es una capa conductora impresa en el mismo cubre-bocas con esto estas dos capas son un recubrimiento adherido a base de otro proceso de manufactura dicho proceso da un modelo de cubre-bocas bacteñostático, auto-limpiable, antibacterial y antiviral del tipo capa de recubrimiento 2, con 100% de TPU conductor, o de algún tipo de formulación de TPU conductor y algún tipo de elastómero termoplástico (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ), este nuevo modelo con un proceso de manufactura distinto comparte el mismo principio de placa eléctrica en su capa de recubrimiento (502) que es impresa por medio de tecnología aditiva esta capa es una tela o película de poro sellado, así mismo se puede crear otro tipo de cubre-bocas con las piezas (501 ) y (503) que son capas no conductoras impresas en 3D de poro sellado realizadas con los mismos elastómeros termoplásticos con una pieza (504) que es una capa metálica dicha capa se pone en medio de (501 ) y (503), este nuevo modelo con un proceso de manufactura distinto comparte el mismo principio de placa eléctrica en su capa metálica (504). Con referencia a la figura 8 de la presente invención proporciona una solución técnica: un circuito eléctrico que resume el funcionamiento del cubre-bocas antiviral, antibacterial, bacteriostático y auto-limpiable, incluye una fuente de alimentación (V1 ), un modelo de capacitancia compatible con sea cual sea el tipo de cubre-bocas auto-limpiable (C1 ), un diodo LED (D1 ) y un botón de prendido y apagado (S1 ).
Con referencia a la figura 9 de la presente invención representa los puntos de carga de cada uno de los modelos tanto la tela de capa de recubrimiento 1 , con 100% de TPU conductor o con la formulación de TPU conductor y algún elastómero termoplástico (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ), para telas semi-conductoras así mismo para el modelo con la tela de capa de recubrimiento 2, con 100% de TPU conductor o con la formulación TPU conductor y algún elastómero termoplástico (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC- ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ), para un recubrimiento con telas semi-conductoras y sus distintas formulaciones de materiales semi-conductores con y sin pausa de impresión, dichos puntos de carga son (401 ), (402), (403), (404), (405), (406), (407), (408), (409), (410), (411 ), (412), (413), (414), (415), (416), (417), (418), (419), (420), (421 ), (422), (423), (424) y (425) para demostrar que el cubre-bocas tiene un campo unificado en todo el cubre-bocas sin importar el modelo.
Con referencia a la figura 10 de la presente invención es un diagrama de proceso que resume cada uno de los procesos a seguir para cada tipo de cubre-bocas ya sea de tela simple flexible no conductora de poro sellado, la tela de capa de recubrimiento 1 que es una tela semi-conductora ya sea con la formulación TPU conductor y algún elastómero termoplástico (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC- ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ), o telas semiconductoras con telas semi-conductoras con 100% de TPU conductor así como un proceso para tela de capa de recubrimiento 2, que es una tela con semi-conductora a base de algún tipo de formulación de TPU conductor y algún elastómero termoplástico (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ), o telas semi-conductoras a base de algún tipo de formulación o con 100% de TPU conductor así como sus respectivos diafragmas de respiración, además de los pasos a seguir para manufacturar los accesorios del cubre-bocas bacteriostático, auto-limpiable, antibacterial y antiviral que son los aparatos de sujeción, base y tapa de pilas, así como la válvula dual de exhalación e inhalación. Con referencia a la figura 11 de la presente invención proporciona una solución técnica: múltiples fotografías con escala de cuadrado a 100 mieras demostrando películas o telas de poro sellado de vahas caras ya sea la cara de la cama caliente de impresión y la cara de impresión final del cubre-bocas.
Con referencia a las figuras 12 y 13 de la presente invención proporciona una solución técnica: fotografía con escala de 600 mieras del ancho de la punta del multímetro, fotografía con línea de escala de 30 mieras, aumento de la escala de la punta y malla de escala de 1 .2 mieras y área de contacto de medición de la punta de 0.3 mieras (300 nanómetros) demostrando el área de contacto de la punta del multímetro.
Las ventajas descritas de la presente invención son:
I) Un sistema de filtrado de partículas como bacterias (entre 0.8 a 2 micrometros), hongos (entre 1 a 20 micrometros) o virus de tamaño nanométheo (mayor a 50-80 nanómetros), lo cual le confiere al cubre- bocas la propiedad de ser bacteriostático, antibacterial, antiviral y auto- limpiable. II) La filtración del cubre-bocas antiviral y auto-limpiable por parte del usuario es realizada al interior y exterior del cubre-bocas simultáneamente por medio de la válvula dual de inhalación y exhalación.
III) La propiedad de detener la salida del aire evitando que se empañen los lentes, gafas etc del usuario.
IV) La propiedad de auto-limpieza del cubre-bocas mediante la capacitancia de su arreglo bicapa y carga eléctrica.
V) Los materiales utilizados para la manufactura del cubre-bocas son a base de polímeros biodegradables como el PLA, PLA suave (Soft PLA) y el TPU.
VI) La propiedad del cubre-bocas de ser ajustable por los medios de sujeción y el broche ajustador usados en la cinta elástica o ajustable.
Vil) La propiedad de conducción de las capas del cubre-bocas por medio de una tela semi-conductora flexible.
VIII) La propiedad del cubre-bocas de tener una tela de poro sellado flexible.
IX) La propiedad del cubre-bocas de tener una tela de poro sellado flexible y semi-conductora.
X) La propiedad del cubre-bocas de tener una tela de poro sellado flexible con recubrimiento semi-conductor.
Finalmente, debe observarse que: las descripciones anteriores son solo descripciones principales de la presente invención y no tienen la intención de limitarla. Cualquier modificación dentro del espíritu y principio de la invención, las sustituciones equivalentes y las mejoras deberían incluirse dentro del alcance de la protección de la invención mencionada.
MEJOR MÉTODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN
El cubre-bocas auto-limpiable, antibacterial, bacteriostático y antiviral fue diseñado de acuerdo con las especificaciones de la NOM-116-STPS-1994 así como las necesidades, tamaños, pesos entre otros, más en el mercado, las dimensiones de una boca tradicional así como adaptable para cualquier persona. Los bosquejos se diseñaron mediante algún software asistido por computadora de diseño 3D teniendo en cuenta dimensiones reales de acuerdo a las necesidades de cada persona sin importar peso, talla u género y manteniendo como enfoque su seguridad sanitaria con el cubre bocas auto-limpiable, antibacterial, bacteñostática y antiviral. Posterior a esto, se manufactura mediante inyección aditiva (impresión 3D usando algún software asistido por computadora transformando el diseño 3D en un lenguaje CAD que pueda leerla impresora 3D en cuestión), una válvula de exhalación e inhalación, los broches de sujeción y el boche ajustador además de las capas del cubre-bocas y la tapa de pilas.
El proceso de fabricación es por medio de manufactura aditiva (ver figura 10), el proceso consiste de los siguientes subprocesos (ver figura 10):
SUBPROCESO 1 : Se lleva a cabo el diseño del cubre-bocas bacteriostático, auto- limpiable, antibacterial y antiviral que permite la comunicación del usuario. Se crea una tela que no depende de geometría alguna con espesor de 1 mm a 1 cm, dicho diseño se convierte en un CAD de diseño tridimensional para computadora.
Se transfiere el diseño en la impresora con el archivo CAD modificado para la impresora 3D en cuestión o se lleva a un molde de inyección de polímeros.
SUBPROCESO 2: Se debe de elegir el tipo de cubre-bocas que se quiere realizar, en el caso de tela de poro sellado se requiere que sea una base de tela flexible no conductora.
Se debe de configurar en CAD según la especificación de cada elastómero termoplástico según sea el caso esta configuración se debe de hacer desde un software de impresión 3D como Cura o alguno similar, así mismo se pueden mantener la especificaciones de manera manual si es que la impresora lo permite, y se deben de respetar las especificaciones de la impresora en cuestión de ajustes en todo momento.
SUBPROCESO 3: En el caso del modelo CAPA DE RECUBRIMIENTO 1 , se repite el proceso del “SUBPROCESO 2”, el “SUBPROCESO 1” y se escoge el tipo de capa de recubrimiento que tendrá que podría ser algún tipo de formulación con TPU conductivo, posteriormente se pausara la impresión y se elegirá el tipo de material con el que se hará el porta baterías, se agregara el tipo de elastómero termoplástico o polímero en la impresora 3D y posteriormente se reanudará la impresión del porta baterías.
SUBPROCESO 4: En el caso del modelo CAPA DE RECUBRIMIENTO 2, de un cubre-bocas con telas semi-conductoras.
Se debe de escoger el tipo de elastómero termoplástico o polímeros termoplásticos flexibles como elastómeros termoplásticos (TPE), y elegir el tipo adecuado de recubrimiento de las telas semi-conductoras junto con TPU conductor, se repite el “SUBPROCESO 2”, posteriormente se debe de pausar la impresión y elegir el tipo de recubrimiento va a tener el cubre-bocas, TPU conductivo, posteriormente se reanuda la impresión del recubrimiento de las telas, finalmente se volverá a pausar la impresión, se debe de elegir el tipo de material con el que se fabricara el porta baterías, se agregara el material en la impresora 3D y se reanudara el proceso de impresión del porta baterías, comparten ambos modelos de cubre-bocas el recubrimiento de las baterías por esto se pausa la impresión y se imprime la parte externa del porta pilas con sus especificaciones de material.
SUBPROCESO 5 FINAL: Todos los modelos comparten estas partes finales del proceso de manufactura, se imprimen la válvula dual de exhalación-inhalación, soporte de baterías, aparatos de sujeción, según las especificaciones de cada material visto en el “SUBPROCESO 2” y “SUBPROCESO 4”. Para cada uno de los modelos tanto la CAPA DE RECUBRIMIENTO 1 y 2, se imprime el diafragma de respiración dual.
Se realiza por medio de la tecnología aditiva el modelado de la válvula dual de exhalación e inhalación, los medios de sujeción, el broche ajustador y .el modelado de la tapa de las baterías así como la base de la tapa para pilas del cubre-bocas bacteriostático, auto-limpiable, antibacterial y antiviral, estos se pueden imprimir en 3D con materiales como el ácido poliláctico (PLA), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), poli-estireno de alto impacto (HIPS), ónice de mármol (ONIX), acrilonitrilo esteno acrilato (ASA), poli-ahletercetona (PAEK), poliéster éter cetona (PEEK), entre otros así como los polímeros flexibles o elastómeros termoplásticos (TPE) como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ) o una formulación de cualquier elastómero termoplástico conocido. Está lista de elastómeros termoplásticos y sus especificaciones de impresión están en el “SUBPROCESO 2”, así mismo los materiales (PLA), (ABS), (HIPS), (ONIX), (ASA), (PAEK), (PEEK), entre otros y sus especificaciones se encuentran en el punto “SUBPROCESO 4” del proceso; para este caso se deben usar las variables de temperatura de la cama de impresión, temperatura boquilla, velocidad de impresión y tiempo de secado según sea el caso del polímero a utilizar.
Se repite el proceso “SUBPROCESO 1” (ver figura 10), se configura la impresora con un software de impresión 3D preferentemente cura, usando las especificaciones de material según el “SUBPROCESO 4”, o de manera manual. Finalmente se cosen las capas del cubre bocas o se fusiona dichas capas con una plancha caliente.
Ahora para analizar la carga estacionaria del cubre-bocas con diferentes formulaciones y recubrimientos, para las telas semi-conductoras de ambos modelos (CAPA DE RECUBRIMIENTO 1 y 2) se requiere (ver la Figura 9), se utilizó un voltaje de 6.6V de entrada, sin que esto no limite a la tela ni el voltaje máximo que pueda soportar dicha tela del cubre-bocas, este voltaje es para los rangos de formulación de 50% TPU conductor y 50% de algún polímero termoplástico flexible o elastómero termoplástico (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ), hasta 100% de TPU conductor. En el caso de los siguientes rangos de formulación se utilizaron 37.4V de entrada, pero esto no limita a la tela ni el voltaje máximo que pueda soportar dicha tela, el cubre-bocas puede funcionar sin límite de baterías o volts de entrada, este puede ser hecho con dichos rangos de formulación que son de 0.01 % de TPU conductor (TPUC) y 99.99% de algún polímero termoplástico flexible o elastómero termoplástico (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ), hasta el rango de formulación de 25% de TPU conductor (TPUC) y 75% de algún elastómero termoplástico (AET) o polímero termoplástico flexible como (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), PLA suave (Soft PLA), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ). Dado que la superficie de área de la punta del multímetro es de 0.3 mieras (300 nanómetros) (ver figura 13) esta área se divide utilizando los voltajes que se obtienen del multímetro de la carga estacionaria de las telas anteriores y se transforma de V/nm a V/m siendo un 1 V/nm = 1.00 x 109 V m-1 dado que el área es de 300nm se usa como base en todas las mediciones y en las conversiones, además de que 1 nm= l0-9 m esto se resume en
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x 106 Vm-1 por lo tanto se utiliza esto para X volts dependiendo de la conductividad que muestra cada tipo de tela en el multímetro en
XV su carg aa estacionaria ( 'ver fig 3ura 13) ' y 1 se utiliza - 300xl0 Jm las tablas 1 y 1 2 son un resumen de la carga estacionaria en los puntos de la figura 9.
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Claims

REIVINDICACIONES
Habiendo descrito suficientemente mi invención, considero como una novedad y por lo tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas:
1. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteriostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D conformado por:
Un conjunto de capas aislantes poliméricas flexibles y telas poliméricas flexibles semi-conductoras que filtran o eliminan partículas biológicas (hongos y bacterias) o inertes (virus); dos soportes internos de sellado que impide la salida del aire, haciendo que no se empañen los lentes, gafas etc, del usuario; un soporte de almacenamiento de baterías con la capacidad de no importar el límite de volts o baterías; una tela semi-conductora de poro sellado, conductividad eléctrica, capacitancia y semejante a una placa eléctrica para eliminar partículas biológicas (hongos y bacterias) o inertes (virus); una válvula dual dotada por su capacidad de ultrafiltración según el número de capas que son dispuestas en su interior, la capacidad de u Itraf i Itrando que elimina partículas biológicas (hongos y bacterias) o inertes (virus), además de su capacidad de apertura al inhalar y exhalar.
2. Un proceso implementado en una computadora para la obtención de un cubre-bocas auto-limpiable, bactereostático, antibacterial y antiviral de tela semi-conductora y poro sellado e impreso por manufactura aditiva caracterizado por: un formato de impresión por manufactura aditiva obtenido por medio de una computadora, la cual una impresora va a trabajar, este formato se obtiene por medio de un archivo de datos, el cual contiene la distribución e información geométrica necesaria para representar el diseño de la forma anatómica no limitativo a sus dimensiones del cubre-bocas auto-limpiable, bactereostático, antibacterial y antiviral de tela semiconductora y poro sellado en un formato digital; convertir, por medio de una computadora, la información en formato digital anteriormente obtenida en una secuencia apropiada para que la impresora 3D pueda interpretar la información a imprimir; imprimir el cubre-bocas auto-limpiable, bactereostático, antibacterial y antiviral de tela semi-conductora y poro sellado colocando un filamento del material poliméñco temoplástico no conductor o conductor seleccionado en la impresora 3D, proporcionando a la impresora 3D la información de la disposición geométrica a imprimir, calibración y configuración de la impresora y el tipo de superficie que cubre la plataforma de impresión. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteñostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 1 , conformado por:
Un conjunto de dos capas aislantes poliméñcas flexibles y una tela flexible conductora que filtran o eliminan partículas biológicas (hongos y bacterias) o inertes (virus); dos soportes internos de sellado que impide la salida del aire, haciendo que no se empañen los lentes, gafas, cubre cara del usuario y no limitativos a estos; un soporte de almacenamiento de baterías con la capacidad de no importar el límite de volts o baterías; una tela conductora de poro sellado, conductividad eléctrica, capacitancia y semejante a una placa eléctrica para eliminar partículas biológicas (hongos y bacterias) o inertes (virus); una válvula dual dotada por su capacidad de ultrafiltración según el número de capas que son dispuestas en su interior, la capacidad de ultrafi Itrando que elimina partículas biológicas (hongos y bacterias) o inertes (virus), además de su capacidad de apertura al inhalar y exhalar. Un cubre-bocas auto-limpiable, bactehostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 1 y 3, conformado por una combinación de capas de poro sellado, telas semiconductoras y la válvula dual de filtrado que retiene o elimina partículas inertes o biológicas de dimensión microméthca (hongos y bacterias) a nanométhca (virus). Un cubre-bocas auto-limpiable, bactehostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 1 , 2 y 4, caracterizado por ser multicapa por dos telas de poro sellado no conductoras de polímeros flexibles o elastómeros termoplásticos tales como polímero termoplástico flexible como (TPE) como los polímeros termoplásticos flexibles como el poliuretano termoplástico (TPE-U o TPU), compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), PLA suave (Soft PLA), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ) desde 0.01% hasta el 100% del material no conductor con sus distintas formulaciones entre materiales y una capa conductora de metal como aluminio, cobre, latón y no limitativos a estos.
6. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteriostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 1 , 3 y 5, caracterizado por la propiedad de conductividad eléctrica, carga eléctrica estacionaria, capacitiva y semejante a una placa eléctrica para eliminar partículas inertes o biológicas de dimensión micrométrica (hongos y bacterias) a nanométrica (virus).
7. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteriostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 1 , 3 y 5, caracterizado por una válvula dual que va dentro de una base que por medio de sujeción de las dos partes, se aseguran ambas partes además de un diafragma que permite la exhalación e inhalación que se cierra cuando se inhala y se abre al exhalar; que por un medio de sujeción de la base se puede asegurar dicho diafragma.
8. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteriostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 1 y 3 , caracterizado por un compartimiento de baterías de almacenamiento de baterías con la capacidad de almacenar cualquier tipo de voltaje o número de baterías.
9. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteriostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 1 y 3 , caracterizado por un soporte interno sellado por amoldarse a todo tipo de nariz y rostro así como impedir la salida del aire, haciendo que no se empañen los lentes, gafa, cubre caras del usuario y no limitativos a estos.
10. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteriostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 1 , caracterizado por estar hecho con piezas a base de materiales biodegradables tales como los polímeros del tipo poliuretano termoplástico, poliácido láctico, PLA suave (Soft PLA) entre otros así como teniendo la propiedad de eliminar virus, bacterias así como hongos teniendo la capacidad de ser bacteriostático, auto-limpiable, antibacterial y antiviral.
11. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteriostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 1 , caracterizado por estar hecho con piezas a base de materiales no biodegradables tales como los polímeros del tipo el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ) entre otros así como teniendo la propiedad de eliminar virus, bacterias así como hongos teniendo la capacidad de ser bacteriostático, auto-limpiable, antibacterial y antiviral.
12. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteriostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 3 , caracterizado por estar hecho con piezas a base de materiales biodegradables tales como los polímeros del tipo poliuretano termoplástico, poliácido láctico, PLA suave (Soft PLA) entre otros así como teniendo la propiedad de eliminar virus, bacterias así como hongos teniendo la capacidad de ser bacteriostático, auto-limpiable, antibacterial y antiviral.
13. Un cubre-bocas auto-limpiable, bacteriostático, antibacterial y antiviral obtenido por un proceso por impresión 3D según la reivindicación 3 , caracterizado por estar hecho con piezas a base de materiales no biodegradables tales como los polímeros del tipo el compuesto SBS, SEBS, o SEPS estirénico también llamado (TPE-S o TPS), el compuesto copoliéster (TPE-E o TPE), el elastómero poliéster termoplástico (TPC-ET), copoliamida plastificada TPE (PCTPE), polietileno tereftalato glicol modificado (PETG o PET-G), el tereftalato de polietileno o politereftalato de etileno o polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC), elastómeros termoplásticos no clasificados (TPZ) entre otros así como teniendo la propiedad de eliminar virus, bacterias así como hongos teniendo la capacidad de ser bacteriostático, auto-limpiable, antibacterial y antiviral. Un proceso implementado en una computadora para la obtención de un cubre-bocas auto-limpiable, bactereostático, antibacterial y antiviral de tela semi-conductora y poro sellado e impreso por manufactura aditiva según la reivindicación 2 caracterizado por un proceso de fabricación por medio de manufactura aditiva de transformación de archivos a lenguaje CAD por formar por medio de una computadora un diseño de tela sin porosidad y transferirlo a un lenguaje CAD que pueda leer la impresora 3D según sea el caso. Un proceso implementado en una computadora para la obtención de un cubre-bocas auto-limpiable, bactereostático, antibacterial y antiviral de tela semi-conductora y poro sellado e impreso por manufactura aditiva según la reivindicación 2 caracterizado por un proceso de fabricación es por medio de manufactura aditiva de un compartimiento para baterías por la obtención de un compartimiento para pilas en telas semi-conductoras o telas no conductoras desde 0.01 % hasta el 100% de materiales aislantes, elastómeros termoplásticos flexibles, polímeros flexibles no conductores y sus respectivas formulaciones no conductoras, con sus respectivas restricciones en sus velocidades, temperatura de boquilla, temperatura de la cama de impresión y ajustes de la impresora para funcionamiento óptimo según cada material antes de la impresión de la base de poro sellado y sus modificaciones necesarias después de la pausa, con formulaciones no conductoras desde 0.01 % hasta el 100% con sus respectivas modificaciones en sus velocidades, temperatura de boquilla, temperatura de la cama de impresión y ajustes de la impresora para funcionamiento óptimo según cada material de recubrimiento para el compartimiento para baterías. Un proceso implementado en una computadora para la obtención de un cubre-bocas auto-limpiable, bactereostático, antibacterial y antiviral de tela semi-conductora y poro sellado e impreso por manufactura aditiva según la reivindicación 2 caracterizado por un proceso de fabricación por medio de manufactura aditiva de una válvula dual de exhalación e inhalación por la obtención de una válvula dual de inhalación y exhalación, se debe de crear el diseño de los accesorios en una computadora y convertir los diseños en un lenguaje CAD que pueda leer la impresora 3D según sea el caso, posteriormente se debe de ajustar las configuraciones según sea el caso, la válvula dual de inhalación y exhalación se puede crear con materiales aislantes, elastómeros termoplásticos flexibles no conductores o semiconductores además de polímeros flexibles no conductores o semiconductores con sus respectivas formulaciones desde 0.01% hasta 100% de materiales no conductores y semi-conductores con sus respectivas restricciones en sus velocidades, temperatura de boquilla, temperatura de la cama de impresión y ajustes de la impresora para funcionamiento óptimo según cada material para la manufactura de la válvula dual de inhalación y exhalación.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008060101A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-22 Kolon Glotech, Inc. Flexible printed conductive fabric and method for fabricating the same
WO2015187858A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-10 Vomaris Innovations, Inc. Methods and devices for surgical pre-treatment
WO2018129195A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 W. L. Gore & Associates, Inc. Hood including particle barrier
US20200009409A1 (en) * 2016-01-13 2020-01-09 Leo J. Crotty Respiratory filtering fabric and garment made therefrom
US20210282475A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 Vomaris Innovations, Inc. Methods and devices for preventing viral transmission

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008060101A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-22 Kolon Glotech, Inc. Flexible printed conductive fabric and method for fabricating the same
WO2015187858A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-10 Vomaris Innovations, Inc. Methods and devices for surgical pre-treatment
US20200009409A1 (en) * 2016-01-13 2020-01-09 Leo J. Crotty Respiratory filtering fabric and garment made therefrom
WO2018129195A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 W. L. Gore & Associates, Inc. Hood including particle barrier
US20210282475A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 Vomaris Innovations, Inc. Methods and devices for preventing viral transmission

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