COVID-19危机扰乱了美国各地大学校园的生活。但是，这并没有阻止下一代工程师进行创新。

美国明尼苏达大学工程专业学生最近开发的低成本呼吸机就是一个很好的例子。Coventor是一种紧凑的台式设备，制造成本相对低廉。

呼吸机用于临床，以帮助患者提高血氧水平。传统上，它们帮助肺炎和急性呼吸窘迫患者。但是，在冠状病毒大流行期间，呼吸机已经成为一种重要的治疗设备。

明尼苏达大学的一个工程师团队利用各种可用的机械部件改造了他们的初始原型。他们创造了一个定制的曲柄滑块机构，允许医务人员控制如何向病人输送氧气。

Earl E. Bakken医疗设备中心的实验室主管、科学与工程学院的研究生Aaron Tucker说:“由于它的简单、简单和成本，我们相信这个概念可以在许多不同的设计中进行扩展。”

的美国食品和药物管理局已经批准该设备的生产、使用和分配到卫生保健系统。

塔克说:“来自设计合作伙伴和制造商波士顿科学公司的支持，以及来自美敦力公司的投入，在FDA的过程中起到了帮助作用。”

Tucker表示，Coventor的规格已经开源，这样全球其他制造商就可以开始他们的监管和生产流程。

塔克说:“这让原本没有机会活下来的病人活了下来。”“Coventor给了人们一个机会，这就是它的意义所在。尽可能快地制造呼吸机，把它推向世界各地的人们。”

与此同时，佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的工程师们将注意力转向了开发自己动手的个人防护装备，这种装备可以在需要的地方用当地可用的部件进行组装。

除了当地的机构，佐治亚州科技能力和学生们曾在多面盾牌设计上，与全球医疗创新中心的专家讨论，例如儿童医疗保健和亚特兰大亚特兰大医院等当地机构。结果是用于医院的特定用途的两种不同的设计，面部盾牌保护医疗保健专业人员免受飞溅，并帮助延长旨在过滤输出病毒颗粒的软呼吸器的寿命。

伍德拉夫机械工程学院(Woodruff School of Mechanical Engineering)主席山姆•格雷厄姆(Sam Graham)表示:“该团队一直在努力确定材料供应商，并定义简单、可扩展的解决方案，以应对这一挑战。”“我们很幸运，有合作伙伴愿意与我们合作，帮助解决医院正在经历的医疗设备短缺问题。”

为了在佐治亚理工学院校园外扩大制造规模，工程师们专注于简单的设计，除了具有注塑能力的制造商之外，还可以与进入创客空间的个人共享和生产。他们计划将这些设计提供给任何具有激光切割或3D打印能力的人。

格雷厄姆指出:“(我们的)机械工程师正在努力修改开源面罩设计，以便能够大批量生产，以适应COVID-19所需的快速响应环境。”“(他们)使用一系列产品和流程优化方法修改了这些设计，包括删除某些功能和标准化工具使用。

“通过在跨职能和跨学科团队中工作，并直接涉及医疗从业者和大批量制造商，我们将能够以所需的规模和速度应对这一努力，”Graham声称。

格雷厄姆指出:“我们能做的最好的事情就是广泛分享这些信息，试图找到使用本地采购的零部件的解决方案。”“使用电机的简单解决方案可以让人们去任何地方，可以3d打印的结构和可以用锯子手工切割的材料可能会让我们度过难关。”

例如，佐治亚理工学院的工程师正在与英国克兰菲尔德大学合作，以袋阀面罩为基础，创造一种临时呼吸机，也被称为急救袋(Ambu bag)——一种手持机械复苏设备。

“通过激光切割齿轮和其他部件的系统，初步概念将使用简单的3伏电机压缩袋子并将空气推入一个批判性病人的肺部，”莱昂威廉姆斯说：克兰菲尔德大学的竞争创意设计。“在挑战中，延伸了袋子的寿命，这些袋子不设计用于长期使用。”

佐治亚理工学院的工程师也在开发新型过滤系统，可以保护医护人员免受冠状病毒的侵害。这需要柔软的口罩来去除空气中的病毒颗粒。由于这些微小颗粒的直径为数百纳米，因此需要高效过滤材料来保护它们，而这些材料直到最近大部分都是在中国制造的。

“The filters are not being produced at the rates that are needed, so we have been thinking about what we can put together that approximates an N95 filter that’s needed to protect healthcare workers,” notes Ryan Lively, an associate professor in the School of Chemical and Biomolecular Engineering at Georgia Tech. “We need to make something that can be produced out of homemade goods, then verify that it can do the filtering needed.”

莱弗利一直在试验替代产品，比如为暖通空调系统生产的高效过滤材料，可以缝在布袋里。他解释说:“有些过滤材料不如N95，但仍能有效地增加对病毒颗粒的排斥。”

Lively补充说:“我们估计，使用我们用于研究的试点生产线，我们每周可以生产700个口罩，并将其用于生产疏水纤维介质。”“这不会解决问题，但有助于满足一个非常关键的需求。”