Trong đại dịch coronavirus, nhiều người đã quen với việc đeo khẩu trang để bảo vệ bản thân và những người khác, nhưng điều đó không có nghĩa là khẩu trang luôn thoải mái – đặc biệt là khi tập thể dục. Giờ đây, các nhà nghiên cứu báo cáo trong ACS Nano đã phát triển một loại khẩu trang động có thể điều chỉnh kích thước lỗ chân lông của nó để đáp ứng với các điều kiện thay đổi, chẳng hạn như tập thể dục hoặc mức độ ô nhiễm không khí, cho phép người đeo thở dễ dàng hơn khi không yêu cầu mức lọc cao nhất.
Khẩu trang bảo vệ chống lại sự lây lan của vi-rút gây ra COVID-19, nhưng chúng cũng được những người có vấn đề về hô hấp đeo để lọc các chất ô nhiễm có hại. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, mức độ lọc cao là không cần thiết, chẳng hạn như khi mức độ ô nhiễm không khí thấp hoặc khi ai đó tập thể dục ngoài trời một mình – thường được coi là hoạt động có nguy cơ lây lan COVID-19 thấp. Nhưng khẩu trang thông thường không thể điều chỉnh theo các điều kiện thay đổi. Cùng với thời gian, hơi thở ra bị kẹt lại có thể tạo ra cảm giác nóng, ẩm, hôi và khó chịu, đặc biệt là khi thở ra nhiều hơn trong khi tập thể dục. Giáo sư Seung Hwan Ko và các đồng nghiệp muốn tạo ra một loại khẩu trang có thể tự động điều chỉnh các đặc tính lọc của nó để đáp ứng với các điều kiện thay đổi.
Mẫu khẩu trang do giáo sư Seung Hwan Ko và cộng sự phát triển. Ảnh: ACS Nano
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một bộ lọc không khí động với các lỗ nhỏ có thể mở rộng khi bộ lọc được kéo căng, cho phép nhiều không khí đi qua hơn. Sự gia tăng đáng kể về khả năng thở của bộ lọc, được làm bằng các sợi nano electrospun, đã đạt được với mức giảm hiệu suất lọc chỉ khoảng 6%. Sau đó, nhóm nghiên cứu đặt một chiếc cáng xung quanh bộ lọc được kết nối với một thiết bị di động, nhẹ có chứa cảm biến, máy bơm không khí và chip vi điều khiển. Thiết bị này giao tiếp không dây với một máy tính bên ngoài chạy phần mềm trí tuệ nhân tạo (AI) để phản ứng với các hạt vật chất trong không khí, cũng như những thay đổi trong kiểu hô hấp của người đeo khi tập thể dục. Hai trong số các bộ lọc được đặt trên mỗi mặt của một chiếc mặt nạ và được thử nghiệm trên những người tình nguyện. Máy kéo căng chính xác đã tạo ra sự gia tăng kích thước lỗ chân lông nhỏ hơn khi một tình nguyện viên tập thể dục trong môi trường ô nhiễm so với khi họ tập thể dục trong không khí sạch. Đáng chú ý, phần mềm AI cho phép khẩu trang này thích ứng với các đặc điểm hô hấp riêng biệt của từng cá nhân, có thể được sử dụng để phát triển mặt nạ cá nhân hóa, các nhà nghiên cứu cho biết. Họ cho biết thêm, để làm cho hệ thống nhỏ hơn, nhẹ hơn và bớt cồng kềnh hơn, chiếc cáng có thể được thiết kế lại để có cơ chế không cần bơm.
Các tác giả thừa nhận tài trợ từ Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc.
Nguồn Science Daliy
Bài báo gốc :
- Jaeho Shin, Seongmin Jeong, Jinmo Kim, Yun Young Choi, Joonhwa Choi, Jae Gun Lee, Seongyoon Kim, Munju Kim, Yoonsoo Rho, Sukjoon Hong, Jung-Il Choi, Costas P. Grigoropoulos và Seung Hwan Ko. Dynamic Pore Modulation of Stretchable Electrospun Nanofiber Filter for Adaptive Machine Learned Respiratory Protection. ACS Nano , ngày 29 tháng 9 năm 2021; DOI: 10.1021 / acsnano.1c06204
Để lại bình luận