Hvordan en ubeskrivelig boks har reddet liv under pandemien og afslører kraften ved græsrodsinnovation

En eftermiddag samledes et dusin studerende fra Arizona State University for at bruge formiddagen på at skære pap, tape blæsere og samle filtre i et forsøg på at bygge 125 bærbare luftrensere til lokale skoler. Samme morgen var personalemedlemmer på et hjemløse krisecenter i Los Angeles ved at sætte 20 hjemmelavede renseapparater op, mens en anden gør-det-selv-luftrenser i Brookline, Massachusetts, svirrede stille og roligt bagerst i en daginstitution, mens børn legede.

Teknologien i alle tre tilfælde – en beskeden konstruktion af gaffatape og pap, kendt som en Corsi-Rosenthal-boks – spiller en vigtig rolle i kampen mod COVID-19. Historien om, hvordan det blev til, afslører også meget om fællesskaber som kilder til innovation og modstandskraft i forhold til katastrofer.

En simpel teknologi med stor effekt

Da det blev klart, at COVID-19 blev spredt gennem luftbåren transmission, begyndte folk at bære masker, og bygningsledere skyndte sig at opgradere deres ventilationssystemer. Dette betød typisk installation af højeffektive HEPA-filtre. Disse filtre virker ved at fange virusfyldte partikler:Luft presses ind i en porøs måtte, forurenende stoffer filtreres fra, og ren luft passerer igennem.

Effektiviteten af ​​en bygnings ventilationssystem er styret af to faktorer, dog ikke kun kvaliteten af ​​filtrene. Mængden af ​​luft, der bevæges gennem ventilationssystemerne, har også betydning. Eksperter anbefaler typisk fem til seks luftskift i timen i fælles rum, hvilket betyder, at hele luftmængden i et rum udskiftes hvert 45. minut. Systemer i mange ældre bygninger kan dog ikke håndtere denne mængde.

Bærbare luftfiltre er en mulighed for at udvide ventilationssystemer, men de koster typisk hundredvis af dollars, hvilket sætter dem uden for rækkevidde for skoler og andre offentlige rum, der står over for budgetmæssige begrænsninger.

Det er her, Corsi-Rosenthal-boksen kommer ind. Det er en terning, der består af fire til fem hyldeovnsfiltre, toppet af en standardboksventilator, der blæser udad. Når den er forseglet sammen med tape, kan den sidde på et gulv, en hylde eller et bord. Ventilatoren trækker luft gennem siderne af kuben og ud af toppen. Enhederne er enkle, holdbare og nemme at lave og er mere effektive end blot at placere et enkelt filter foran en boksventilator. Det tager normalt 40 minutter, minimal teknisk ekspertise og US$60 til $90 i materialer, der er tilgængelige fra enhver boligforretning.

På trods af denne enkelhed er disse hjemmelavede enheder dog ekstremt effektive. Når de bruges i et fælles rum som et klasseværelse eller en hospitalsafdeling, kan de supplere eksisterende ventilation og fjerne luftbårne forurenende stoffer, herunder røg og virusfyldte partikler. En række nyere peer-reviewed forskning har fundet, at bærbare luftrensere kan reducere aerosoltransmission dramatisk. Andre fortrykte og under-reviewede undersøgelser har fundet ud af, at Corsi-Rosenthal-bokse fungerer lige så godt som professionelle enheder til en brøkdel af prisen.

Oprindelsen af ​​Corsi-Rosenthal-boksen

Den formelle historie om Corsi-Rosenthal-boksen begyndte i august 2020, da Richard Corsi, en luftkvalitetsekspert og nu dekan ved University of California, Davis, slog ideen om at bygge billige box-fan luftfiltre på Twitter. Jim Rosenthal, administrerende direktør for et Texas-baseret filterfirma, havde leget med en lignende idé og byggede hurtigt den første prototype.

Inden for få dage konstruerede både tinkere og luftkvalitetsingeniører deres egne Corsi-Rosenthal-kasser og delte resultaterne på sociale medier. En livlig samtale opstod på Twitter, der blandede sofistikeret teknisk analyse fra ingeniører med indsigt og indsats fra ikke-specialister.

I december lavede hundredvis af mennesker Corsi-Rosenthal-bokse, og tusinder flere havde læst presseomtale i forretninger som Wired. I forskellige hjørner af verden tilpassede folk design baseret på tilgængeligheden af ​​forsyninger og forskellige behov. Deres kollektive forbedringer og tilpasninger blev dokumenteret af dedikerede websteder og blogs samt nyhedsrapporter.

I nogle tilfælde viste designjusteringer sig at være indflydelsesrige. I november 2020 opdagede for eksempel en husejer i North Carolina et problem med luft, der blev trukket tilbage gennem hjørnerne af de mest almindeligt brugte firkantede ventilatorer. Efterfølgende test udført af luftkvalitetseksperter viste, at tilføjelse af et kappe til ventilatoren øgede effektiviteten med så meget som 50 %.

At analysere sociale medier og nyhedsdækning giver en fornemmelse af omfanget af Corsi-Rosenthal-boksfænomenet. Fra januar 2022 var mere end 1.000 enheder i brug i skoler, med tusindvis flere i hjem og kontorer. Mere end 3.500 mennesker havde brugt hashtagget #corsirosenthalbox på Twitter, og titusinder flere bidrog til online-samtalen. Nyhedsartikler og forklarende videoer på YouTube havde samlet set samlet mere end 1,9 millioner visninger.

Fællesskaber som kilder til innovation

Historien om Corsi-Rosenthal-boksen er en del af en bredere historie om græsrøddernes reaktion på COVID-19-pandemien. De tidlige dage af pandemien gjorde mere end blot at tage en frygtelig vejafgift på mennesker. De satte også gang i en massiv iværksætterindsats, hvor titusindvis af almindelige borgere gav deres hænder til at designe og producere de kritiske medicinske forsyninger og personlige værnemidler, der pludselig var nødvendige.

Mit forskerhold har fulgt disse bestræbelser. Gennem snesevis af interviews og måneders arkivforskning har vi opbygget en database med mere end 200 startups – formelle og uformelle, nonprofit og for-profit – hvis aktiviteter strakte sig fra design af iltkoncentratorer til 3D-print af ansigtsskærme til bygning af UV-desinfektionsrum. Det billede af innovation, der tegner sig, er langt fra de traditionelle laboratoriefrakker og mellemlederes image, der almindeligvis forbindes med nye teknologier.

For det første var få af de innovationer, vi har sporet, faktisk opfundet af en enkelt person eller endda et enkelt team. De var snarere et fælles projekt af brede netværk af individuelle bidragydere fra forskellige baggrunde og organisationer. Denne bredde er vigtig, fordi den giver mere viden og flere forskellige perspektiver. Det kan også være nyttigt til at udnytte eksisterende viden. For eksempel, efterhånden som Corsi-Rosenthal-kasser vandt indpas, var samfundet i stand til at trække på tidligere iterationer, der var blevet udviklet til at hjælpe med skovbrandsrøg.

For det andet manglede innovationsprocessen hierarkisk kontrol. Der var ikke en enkelt person, der instruerede, hvor eller hvordan teknologien blev brugt. Denne mangel på kontrol gjorde det lettere at eksperimentere og tilpasse sig lokale forhold. Et eksempel er udviklingen af ​​iltkoncentratorer til brug på hospitaler i Indien. Da de indså, at eksisterende vestlige teknologier fejlede ofte i det mere fugtige driftsmiljø, der er typisk for Indien, samledes teams af innovatører for at udvikle og dele forbedrede open source-designs.

For det tredje delte disse fællesskaber viden online. Dette gjorde det muligt for individuelle bidragydere at kommunikere direkte og dele ideer, hvilket hjalp med at sprede viden hurtigt gennem netværket. Det betød også, at viden var lettere tilgængelig. De detaljerede designs og testresultater fra luftkvalitetsingeniører, der arbejder på Corsi-Rosenthal-bokse, var let tilgængelige for alle i samfundet.

De fleste af de organisationer, vi sporede, brugte også Facebook, Twitter og Slack som værktøjer til at styre samarbejdet inden for og mellem organisationer. Som jeg og andre har hævdet, giver dette græsrodsinnovation et enormt løfte – især i en verden, hvor storstilede forstyrrelser som en pandemi er mere og mere almindelige.

Fundgruber ved græsrodsinnovation

På trods af dette løfte er der områder, hvor græsrodsinnovationsfællesskaber vakler. En udfordring er mangel på teknologisk sofistikering og ressourcer. Mens nogle af samfundene i vores undersøgelse producerede bemærkelsesværdigt komplekse enheder, var det største bidrag i langt enklere produkter som ansigtsskærme og operationskitler.

Så er der regler og regler. Selv når græsrodssamfund kan producere sikre og effektive innovationer, er eksisterende regler muligvis ikke klar til at modtage dem. Nogle hospitaler var ude af stand til at acceptere personligt beskyttelsesudstyr leveret af samfundet under pandemien på grund af ufleksible indkøbspolitikker, og i dag fortsætter nogle skoler med at forbyde Corsi-Rosenthal-kasser.

Et sidste spørgsmål er at opretholde indsatsen. Mens græsrodssamfund var afgørende for at tillade hospitaler og medicinske faciliteter at forblive i drift i de tidlige dage af pandemien, løb mange af de bestræbelser, der var afhængige af frivillig arbejdskraft, til sidst ud af dampen.

Hvad betyder det for fremtiden

Som toårsdagen for den amerikanske erklæring om nødtilgang er en vigtig lektie, verden har lært, vigtigheden af ​​at investere i indendørs luftkvalitet, for eksempel gennem overvågning og forbedret ventilation og filtrering. Og værdien af ​​ventilation som et ikke-invasivt folkesundhedsværktøj er endnu større, efterhånden som maskemandater aftager.

En anden, bredere lektie er kraften ved græsrodsinnovation og borgerteknologi til at udvikle disse teknologier. Historien om Corsi-Rosenthal-boksen, ligesom de tusindvis af andre græsrodsinnovationer udviklet under pandemien, handler grundlæggende om, at folk tager deres samfunds velfærd i egne hænder. Det mest populære tweet, der blev delt om Corsi-Rosenthal-kasser, var fra en 14-årig håbefuld ingeniør i Ontario, der tilbød at bygge og donere kasser til enhver, der har brug for det.