У кореї розроблена” розумна ” маска-респіратор, що адаптується до навантажень і рівня забруднення

16

Недавня поява дуже заразних респіраторних захворювань і проблеми, що лежать в основі забруднення повітря в усьому світі, в сукупності підсилюють важливість індивідуальних респіраторів. Однак невідповідність між динамічним середовищем і неадаптивними респіраторами викликає фізіологічні та психологічні побічні ефекти, які перешкоджають широкому поширенню респіраторів.

Як більшість з нас помітили за останні пару років, маски для обличчя іноді можуть бути перешкодою – хоча вони і необхідні. Нова експериментальна маска, тим не менш, автоматично полегшує дихання, коли не потрібно максимальна ступінь фільтрації повітря.

Прототип маски, розроблений групою корейських вчених, включає в себе дві пористі фільтруючі мембрани – по одній з кожного боку обличчя користувача – які складаються з нановолокон еластомеру, виготовлених методом електропрядіння.

Кожна мембрана у формі диска оточена і з’єднана з пневматичним розтягуючим механізмом у формі кільця. Даний “розтягуючий механізм”, в свою чергу, підключений до легкого портативного пристрою, що містить датчик повітря, повітряний насос і мікроконтролерний чіп. Сам пристрій з’єднаний бездротовим зв’язком із зовнішнім комп’ютером, на якому встановлено програмне забезпечення, засноване на штучному інтелекті.

Коли датчик виявляє високу концентрацію шкідливих частинок в повітрі, а також відносно нормальну частоту дихання користувача, комп’ютер активує насос. Це змушує кільце для розтяжки надуватися і ставати товщі, що дозволяє з’єднаної з ним мембрані залишатися в розслабленому стані. В результаті пори мембрани залишаються найменшими, забезпечуючи максимальну ступінь фільтрації.

Однак якщо датчик виявляє більш чисте повітря – поряд з більш інтенсивним диханням, наприклад, яке може супроводжувати відносно безпечні для covid фізичні вправи на відкритому повітрі – програмне забезпечення спонукає пристрій здуватися. Таким чином, вони стають тоншими, розтягуючи при цьому мембрану. В результаті розмір пір збільшується, що дозволяє полегшити дихання.

Більше того, випробування, проведені на добровольцях, показали, що навіть коли пори стали досить великими, щоб в значній мірі поліпшити повітропроникність маски, ефективність фільтрації повітря знизилася всього на шість відсотків.

Далі планується зробити технологію більш легкою, компактною і менш громіздкою, для чого доцільно буде відмовитися від насоса і перейти на непневматичний натяжний механізм.

Стаття про дослідження під керівництвом сеульського національного університету сеунг хван ко була нещодавно опублікована в журналі acs nano.

Карти нейронів мозку і вставки її в комп’ютерний чіп.