Ученые разработали респиратор, изменяющий размер пор в зависимости от окружающих условий — физических нагрузок или уровня загрязнения воздуха, позволяя владельцу легче дышать. Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.
Маски для лица защищают от распространения вируса, но их также носят люди с респираторными заболеваниями, чтобы отфильтровать вредные загрязнители. Однако в некоторых условиях высокий уровень фильтрации не требуется, например при низком уровне загрязнения воздуха или во время занятий спортом. Нынешние маски, тем не менее, не могут приспособиться к меняющимся условиям. Со временем дыхание в маске может создавать ощущения влажности, неприятного запаха изо рта и дискомфорта. Поэтому многие инженеры стремятся разработать новые маски, которые можно будут использовать в разных условиях.
Этим вопросом и занялись корейские ученые. Они создали респиратор, который автоматически саморегулируется в ответ на меняющиеся условия. Для этого они разработали динамический воздушный фильтр с микропорами. При растяжении фильтра поры расширяются, позволяя проходить большему количеству воздуха. Фильтр изготовлен из нановолокон. Команда ученых разместила растягивающую структуру вокруг фильтра, который был подключен к легкому портативному устройству. Оно содержало в себе датчик, воздушный насос и микросхему микроконтроллера. Устройство связывается по беспроводной сети с внешним компьютером с искусственным интеллектом, реагирующим на твердые частицы в воздухе, а также на изменения в дыхательных путях пользователя во время физических упражнений. Два фильтра были размещены с каждой стороны маски. Эффективность маски ученые проверили на добровольцах. Растягивающие структуры правильно увеличивали размер пор, когда человек тренировался в загрязненной атмосфере.
Программное обеспечение ИИ позволяет респиратору адаптироваться к уникальным дыхательным характеристикам людей, которые могут быть полезны для дальнейшей разработки индивидуальной маски для лица. Чтобы сделать систему меньше и легче, в будущем ее можно будет доработать.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
