Extraordinaire invention , un masque facial dynamique piloté par l’IA s’adapte à l’exercice physique et aux niveaux de pollution

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Extraordinaire invention , un masque facial dynamique piloté par l’IA s’adapte à l’exercice physique et aux niveaux de pollution

Pink

Pendant la pandémie de coronavirus, de nombreuses personnes se sont habituées à porter des masques faciaux pour se protéger et protéger les autres, mais cela ne signifie pas que les masques sont toujours confortables – en particulier pendant l’exercice. Des chercheurs ont mis au point un masque respiratoire dynamique qui module la taille de ses pores en fonction de l’évolution des conditions, comme l’exercice physique ou les niveaux de pollution atmosphérique, ce qui permet à la personne qui le porte de respirer plus facilement lorsque les niveaux de filtration les plus élevés ne sont pas nécessaires.

Les masques faciaux protègent contre la propagation du virus responsable du COVID-19, mais ils sont également portés par les personnes souffrant de problèmes respiratoires pour filtrer les polluants nocifs. Cependant, dans certaines circonstances, des niveaux élevés de filtration ne sont pas nécessaires, par exemple lorsque les niveaux de pollution de l’air sont faibles ou lorsqu’une personne fait de l’exercice seule à l’extérieur – ce qui est généralement considéré comme une activité à faible risque de propagation du COVID-19.

Mais les masques actuels ne peuvent pas s’adapter à des conditions changeantes. Avec le temps, l’haleine piégée et expirée peut créer des sensations de chaleur, d’humidité, de mauvaise haleine et d’inconfort, d’autant plus que la quantité d’air expiré augmente pendant l’exercice. Seung Hwan Ko et ses collègues ont voulu fabriquer un respirateur capable d’ajuster automatiquement ses caractéristiques de filtration en fonction de l’évolution des conditions.

Les chercheurs ont mis au point un filtre à air dynamique doté de micropores qui se dilatent lorsque le filtre est étiré, permettant ainsi à une plus grande quantité d’air de passer. Une forte augmentation de la respirabilité du filtre, constitué de nanofibres électro filées, a été obtenue avec une perte d’efficacité de filtration de seulement 6 % environ. L’équipe a ensuite placé une civière autour du filtre qui était relié à un dispositif léger et portable contenant un capteur, une pompe à air et une puce microcontrôleur.

Le dispositif communique sans fil avec un ordinateur externe équipé d’un logiciel d’intelligence artificielle (IA) qui réagit aux particules présentes dans l’air, ainsi qu’aux changements dans les habitudes respiratoires du porteur pendant l’exercice. Deux des filtres ont été placés de chaque côté d’un masque facial et testés sur des volontaires humains.

Le brancard a correctement généré une augmentation plus faible de la taille des pores lorsqu’un volontaire s’exerçait dans une atmosphère polluée que lorsqu’il s’exerçait dans un air pur. Notamment, le logiciel d’IA permet au respirateur de s’adapter aux caractéristiques respiratoires uniques des individus, ce qui pourrait être utilisé pour développer un masque facial personnalisé, indiquent les chercheurs. Pour rendre le système plus petit, plus léger et moins encombrant, la civière pourrait éventuellement être redessinée pour être dotée d’un mécanisme sans pompe, ajoutent-ils.

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Pendant la pandémie de coronavirus, de nombreuses personnes se sont habituées à porter des masques faciaux pour se protéger et protéger les autres, mais cela ne signifie pas que les masques sont toujours confortables - en particulier pendant l'exercice. Des chercheurs ont mis au point un masque respiratoire dynamique qui module la taille de ses pores en fonction de l'évolution des conditions, comme l'exercice physique ou les niveaux de pollution atmosphérique, ce qui permet à la personne qui le porte de respirer plus facilement lorsque les niveaux de filtration les plus élevés ne sont pas nécessaires.

Les masques faciaux protègent contre la propagation du virus responsable du COVID-19, mais ils sont également portés par les personnes souffrant de problèmes respiratoires pour filtrer les polluants nocifs. Cependant, dans certaines circonstances, des niveaux élevés de filtration ne sont pas nécessaires, par exemple lorsque les niveaux de pollution de l'air sont faibles ou lorsqu'une personne fait de l'exercice seule à l'extérieur - ce qui est généralement considéré comme une activité à faible risque de propagation du COVID-19.

Mais les masques actuels ne peuvent pas s'adapter à des conditions changeantes. Avec le temps, l'haleine piégée et expirée peut créer des sensations de chaleur, d'humidité, de mauvaise haleine et d'inconfort, d'autant plus que la quantité d'air expiré augmente pendant l'exercice. Seung Hwan Ko et ses collègues ont voulu fabriquer un respirateur capable d'ajuster automatiquement ses caractéristiques de filtration en fonction de l'évolution des conditions.

Les chercheurs ont mis au point un filtre à air dynamique doté de micropores qui se dilatent lorsque le filtre est étiré, permettant ainsi à une plus grande quantité d'air de passer. Une forte augmentation de la respirabilité du filtre, constitué de nanofibres électro filées, a été obtenue avec une perte d'efficacité de filtration de seulement 6 % environ. L'équipe a ensuite placé une civière autour du filtre qui était relié à un dispositif léger et portable contenant un capteur, une pompe à air et une puce microcontrôleur.

Le dispositif communique sans fil avec un ordinateur externe équipé d'un logiciel d'intelligence artificielle (IA) qui réagit aux particules présentes dans l'air, ainsi qu'aux changements dans les habitudes respiratoires du porteur pendant l'exercice. Deux des filtres ont été placés de chaque côté d'un masque facial et testés sur des volontaires humains.

Le brancard a correctement généré une augmentation plus faible de la taille des pores lorsqu'un volontaire s'exerçait dans une atmosphère polluée que lorsqu'il s'exerçait dans un air pur. Notamment, le logiciel d'IA permet au respirateur de s'adapter aux caractéristiques respiratoires uniques des individus, ce qui pourrait être utilisé pour développer un masque facial personnalisé, indiquent les chercheurs. Pour rendre le système plus petit, plus léger et moins encombrant, la civière pourrait éventuellement être redessinée pour être dotée d'un mécanisme sans pompe, ajoutent-ils.

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