Les scientifiques travaillent depuis un an pour trouver des moyens de freiner les effets de la pandémie de COVID-19. Bien que ce soit en dehors de leur domaine d'étude typique, les physiciens ont joué un rôle important dans de nombreux aspects de la recherche sur la pandémie et son impact sur les gens.

La compréhension approfondie des physiciens des particules des systèmes de traitement des gaz les a positionnés à l'avant-garde des pionniers à faible coût, des ventilateurs fabriqués en série pour aider à faire face à la pénurie mondiale. Dirigé par Cristian Galbiati, professeur de physique à l'Université de Princeton et au Gran Sasso Science Institute, un international, l'équipe interdisciplinaire appelée la collaboration Mechanical Ventilator Milano (MVM) a dirigé un effort et présente la conception dans la revue Physique des fluides .

Le projet a démarré en mars 2020, peu de temps après le verrouillage de l'Italie. Seulement une semaine plus tard, la collaboration MVM avait un prototype fonctionnel.

Le ventilateur se compose d'une vanne d'entrée de gaz et d'une vanne de sortie de gaz, ainsi qu'une série de commandes et d'alarmes pour assurer une surveillance et une personnalisation appropriées d'un patient à l'autre. La conception est construite à partir de pièces facilement disponibles et est présentée sous une licence ouverte, permettant aux pays en développement de fabriquer rapidement et facilement leurs propres unités.

"L'idée derrière la conception était d'avoir un système aussi simple que possible - la distribution d'air à travers une seule vanne, évacuation de l'air par une seule vanne, ", a déclaré Galbiati.

Parce que le MVM est développé spécifiquement pour les patients COVID-19, il a une fonctionnalité réduite par rapport aux ventilateurs typiques. Cette conception plus simple réduit le coût de production jusqu'à cinq fois à moins de 10 $, 000 par unité.

"Cette pandémie s'abat sur nous, et vous vous sentez un peu impuissant en tant que personne qui n'est pas un physicien médical, " a déclaré Arthur McDonald, lauréat du prix Nobel de physique, à l'Université Queen's et co-auteur de l'article. "Notre collaboration de physiciens des particules, ingénieurs, et des spécialistes en logiciels des laboratoires nationaux, universitaire, et l'industrie ont appliqué leurs talents existants pour créer un nouveau, conception accessible et fournir une nouvelle capacité de fabrication à l'échelle internationale pour traiter les cas les plus graves pendant la pandémie. »

"Pour un scientifique engagé dans la recherche fondamentale, comme la recherche de la matière noire de l'univers, il est extrêmement important de consacrer du temps et de l'expérience pour construire des appareils qui peuvent aider à améliorer la santé des gens, " dit Walter Bonivento, scientifique principal à l'INFN Cagliari et co-auteur de l'article.

Le MVM a déjà reçu une autorisation d'utilisation d'urgence de la Food and Drug Administration des États-Unis et a reçu l'autorisation de la Direction des dispositifs médicaux de Santé Canada. Environ 6, 000 unités ont été livrées à ce jour dans le cadre d'un contrat du gouvernement canadien pour son stock, avec le potentiel pour plus, si demandé. Les dons du Canada aux pays en développement dans le besoin ont également été pris en considération dès le début de l'attribution du contrat.