• لینک مفید: نانو داروها، کلید شکست دادن چرخه جهش بی پایان COVID
• بیشتر بدانید: ورزش های فناوری نانو
• مطلب مرتبط: مبارزه کره جنوبی با آلودگی هوا

ماسک صورت ساخته شده با هوش مصنوعی که با ورزش و سطوح آلودگی سازگار است

درطول همه‌گیری ویروس کرونا، بسیاری از مردم عادت کرده‌اند برای محافظت از خود و دیگران از ماسک‌های صورت استفاده کنند، اما این بدان معنا نیست که ماسک‌ها همیشه راحت هستند به خصوص در حین ورزش.

اکنون، محققانی که در ACS Nano گزارش می‌دهند که یک ماسک تنفسی پویا ساخته‌اند که اندازه منافذ آن را در پاسخ به شرایط متغیر، مانند ورزش یا سطوح آلودگی هوا تغییرمی‌کند و به کاربراین امکان را می‌دهد تا زمانی که به بالاترین سطوح فیلتراسیون نیاز نیست، راحت‌تر نفس بکشد.

ماسک‌های صورت از انتشار ویروسی که باعث COVID-19 می‌شود محافظت می‌کند، اما افرادی که دارای مشکلات تنفسی هستند نیز برای فیلتر کردن آلاینده‌های مضر از آن استفاده می‌کنند.

با این حال، در برخی شرایط، به سطوح بالایی از فیلتراسیون نیازی نیست، مانند زمانی که سطح آلودگی هوا کم است، یا زمانی که فردی به تنهایی در خارج از منزل ورزش می کند که عموماً یک فعالیت کم خطر برای انتشار COVID-19 در نظر گرفته می شود.

اما ماسک های فعلی نمی توانند خود را با شرایط در حال تغییر وفق دهند.

با گذشت زمان، نفس حبس شده و بازدم می تواند احساس گرما، رطوبت، بوی بد دهان و ناراحتی ایجاد کند، به خصوص که نفس بیشتری در حین ورزش بازدم می شود.

 سئونگ هوان کو و همکارانش می خواستند ماسک تنفسی بسازند که به طور خودکار ویژگی های فیلتراسیون خود را در پاسخ به تغییرشرایط تنظیم کند.

محققان یک فیلتر هوای پویا با منافذ ریزی ساخته‌اند که وقتی فیلتر کشیده می‌شود منبسط می‌شود و اجازه می‌دهد هوای بیشتری از آن عبورکند. افزایش زیادی در توان تنفسی فیلتر، که از نانوالیاف الکتروریسی شده ساخته شده بود، تنها با کاهش 6 درصدی راندمان فیلتراسیون به دست آمد.

 سپس تیم، یک برانکارد در اطراف فیلتر قرار داد که به یک دستگاه سبک وزن و قابل حمل حاوی حسگر، پمپ هوا و تراشه میکروکنترلر متصل بود.

این دستگاه به صورت بی سیم به یک کامپیوتر خارجی با نرم افزار هوش مصنوعی (AI) ارتباط برقرار می کند که به ذرات معلق موجود درهوا و همچنین تغییرات در الگوهای تنفسی کاربرهنگام ورزش واکنش نشان می دهد. دوعدد از فیلترها در هر طرف یک ماسک قرارداده شد و سپس روی داوطلبان انسانی آزمایش شد.

 برانکارد افزایش کوچکتری دراندازه منافذ برای زمانی که یک داوطلب در یک فضای آلوده ورزش می‌کرد نسبت به زمانی که در هوای پاک ورزش می کرد ایجاد کرد.

به گفته محققان، نرم‌افزارهوش مصنوعی به ماسک تنفسی اجازه می‌دهد تا با ویژگی‌های تنفسی منحصربه‌فرد افراد، سازگار شود که می‌تواند برای ایجاد یک ماسک صورت شخصی‌سازی شده استفاده شود.

آنها اضافه می‌کنند که برای کوچک‌تر، سبک‌تر و کم‌حجم‌تر کردن سیستم، در نهایت می‌توان برانکارد را طوری طراحی کرد که مکانیزمی بدون پمپ داشته باشد.

 

تاریخ: 1403/7/8

مهسا نعمتی