اختراع ماسکی که با ورزش و سطح آلودگی سازگار می‌شود
محققان نوعی دستگاه تنفس پویا ایجاد کرده‌اند که اندازه منافذ آن در پاسخ به شرایط متغیر مانند ورزش یا سطح آلودگی هوا تغییر می‌کند و به کاربر اجازه می‌دهد در مواقعی که بالاترین سطح تصفیه لازم نیست، راحت‌تر نفس بکشد.
به گزارش چابک آنلاین به نقل از یوروکالرت ماسک‌های صورت در برابر انتشار ویروسی که باعث ابتلا به کووید-۱۹ می‌شود، ابزار محافظت کننده‌ای محسوب می‌شود اما افرادی که دارای مشکلات تنفسی هستند نیز از ماسک صورت برای تصفیه آلاینده‌های مضر استفاده می‌کنند. با این حال در برخی شرایط سطح بالایی از تصفیه لازم نیست مانند زمانی که سطح آلودگی هوا پایین است یا هنگامی که شخصی در فضای باز به تنهایی ورزش می‌کند و به طور کلی برای انتشار کووید-۱۹ یک فعالیت کم‌خطر محسوب می‌شود اما ماسک‌های فعلی نمی‌تواند خود را با شرایط متغیر وفق دهد؛ با گذشت زمان، در نتیجه استفاده از این ماسک‌ها نفس حبس شده و بازدم می‌تواند احساس گرما، رطوبت، بوی بد دهان و ناراحتی ایجاد کند؛ به ویژه هنگامی که بازدم بیشتری در حین تمرین وجود دارد.
سونگ هوان کو و همکاران وی می‌خواستند دستگاه تنفسی بسازند که بتواند به طور خودکار ویژگی‌های تصفیه آن را در پاسخ به شرایط متغیر تنظیم کند به همین دلیل یک فیلتر هوای پویا با ریز حفره‌ها ایجاد کرده‌اند که با کشیده شدن فیلتر منبسط و باعث می‌شود هوای بیشتری از آن عبور کند.
افزایش قابل توجهی در تنفس‌پذیری فیلتر که از نانوالیاف الکتروریسی ساخته شده بود، تنها با کاهش ۶ درصدی در بازده تصفیه به دست آمد. سپس گروه تحقیق یک بسط یابنده در اطراف فیلتر قرار دادند که به یک وسیله قابل حمل و سبک متصل بود و شامل حسگر، پمپ هوا و تراشه ریز کنترل‌کننده است.
این وسیله به صورت بی‌سیم با یک رایانه خارجی با نرم‌افزار هوش مصنوعی متداول(AI) که به ذرات معلق در هوا و همچنین به الگوهای تنفسی کاربر در حین ورزش واکنش نشان می‌دهد، متصل شد؛ سپس ۲ فیلتر در هر طرف ماسک صورت قرار گرفت و روی داوطلبان انسانی آزمایش شد. هنگامی که یک داوطلب در یک محیط آلوده ورزش می‌کرد، بسط یابنده به درستی باعث افزایش کمتر اندازه منافذ نسبت به زمانی که در هوای تمیز ورزش می‌کرد، می‌شد.
محققان بیان کردند نرم‌افزار هوش مصنوعی به دستگاه تنفس مصنوعی این امکان را می‌دهد تا با ویژگی‌های تنفسی منحصربه‌فرد افراد سازگار شود و بتواند برای ایجاد ماسک شخصی صورت استفاده شود.
آنان افزودند: برای این که سیستم کوچکتر، سبک‌تر و کمتر دست و پا گیر شود، در نهایت می‌توان بسط یابنده را دوباره طراحی کرد تا مکانیزمی بدون پمپ داشته باشد.
نتایج این تحقیق در مجله ACS Nano منتشر شده است.
