Inteligentné rúško prispôsobivé aktivite a úrovni znečistenia.

Počas pandémie koronavírusu si mnoho ľudí zvyklo nosiť rúško na ochranu seba a ostatných ale to neznamená, že masky sú vždy pohodlné – obzvlášť počas aktivity. Vedci vyvinuli dynamický respirátor, ktorý moduluje veľkosť pórov v reakcii na meniace sa podmienky, ako je cvičenie alebo úroveň znečistenia ovzdušia, čo umožňuje nositeľovi ľahšie dýchať, keď nie sú potrebné najvyššie úrovne filtrácie.

Tvárové masky chránia pred šírením vírusu, ktorý spôsobuje COVID-19, ale nosia ich aj ľudia s respiračnými problémami na odfiltrovanie škodlivých znečisťujúcich látok. Za určitých okolností však nie sú potrebné vysoké úrovne filtrácie, napríklad keď je úroveň znečistenia ovzdušia nízka alebo keď niekto cvičí vonku sám, čo sa všeobecne považuje za nízko rizikovú aktivitu na šírenie COVID-19. Súčasné masky sa však nedokážu prispôsobiť meniacim sa podmienkam. Zachytený vydýchaný dych môže časom vytvárať pocity tepla, vlhkosti, ťažkého dýchania a nepohodlia, najmä keď sa pri cvičení vydýcha viac. Seung Hwan Ko a jeho kolegovia chceli vyrobiť respirátor, ktorý by dokázal automaticky prispôsobiť svoje filtračné charakteristiky v závislosti od meniacich sa podmienok.

Vedci vyvinuli dynamický vzduchový filter s mikropórmi, ktoré sa po natiahnutí filtra roztiahnu a umožnia tak prejsť viac vzduchu. Veľký nárast priedušnosti filtra, ktorý bol vyrobený z elektrospunových nanovlákien, bol dosiahnutý len so zhruba 6% stratou účinnosti filtrácie. Tím potom umiestnil nosiče okolo filtra, ktorý bol pripojený k ľahkému prenosnému zariadeniu obsahujúcemu snímač, vzduchové čerpadlo a čip mikrokontroléra.

Zariadenie bezdrôtovo komunikuje s externým počítačom so softvérom umelej inteligencie, ktorý reaguje na pevné častice vo vzduchu, ako aj na zmeny dychových návykov nositeľa počas cvičenia. Dva z filtrov boli umiestnené na každú stranu tvárovej masky a testované na ľudských dobrovoľníkoch. Nosidlá správne generovali menší nárast veľkosti pórov, keď dobrovoľník cvičil v znečistenej atmosfére, ako keď cvičil na čistom vzduchu.

Vedci tvrdia, že softvér umožňuje respirátoru prispôsobiť sa jedinečným respiračným charakteristikám jednotlivcov, ktoré by bolo možné použiť na vývoj prispôsobivej tvárovej masky. Aby bol systém menší, ľahší a menej ťažkopádny, mohli by byť nosiče nakoniec prepracované tak, aby mali mechanizmus bez čerpadiel, dodávajú.

Zdroj: nano-magazine.com,  http://fumacrom.com/2Rv1N