Le masque DAF (dynamic air filter), avec l’un de ses disques de membrane de filtration et l’anneau de brancardage pneumatique qui l’accompagne, tourné vers la caméra.
Comme la plupart d’entre nous l’ont remarqué ces dernières années, les masques faciaux peuvent parfois être un obstacle, même s’ils sont nécessaires. Un nouveau masque expérimental, cependant, devient automatiquement plus facile à respirer lorsque la filtration maximale de l’air n’est pas nécessaire.
Conçu par une équipe de scientifiques coréens, le prototype de masque intègre deux membranes filtrantes poreuses – une de chaque côté du visage de l’utilisateur – qui sont composées de nanofibres élastomères électrofilées.
Chaque membrane en forme de disque est entourée et reliée à un mécanisme d’étirement pneumatique en forme d’anneau. Ce « tendeur » est à son tour relié à un dispositif portable léger qui contient un capteur d’air, une pompe à air et une puce microcontrôleur. Ce dispositif est lui-même relié sans fil à un ordinateur externe sur lequel fonctionne un logiciel basé sur l’intelligence artificielle.
Lorsque le capteur détecte une concentration élevée de particules nocives dans l’air, ainsi qu’un taux de respiration relativement normal de la part de l’utilisateur, l’ordinateur active la pompe. Celle-ci fait gonfler et grossir l’anneau de civière, ce qui permet à la membrane connectée de rester dans un état de relaxation. Par conséquent, les pores de la membrane restent à leur plus petit niveau, offrant le plus haut degré de filtration.
Toutefois, si le capteur détecte un air plus pur – ainsi qu’un rythme respiratoire plus rapide, comme celui qui peut accompagner un exercice en plein air relativement sûr pour le COVID – le logiciel invite la civière à se dégonfler. Elle devient ainsi plus mince, ce qui a pour effet d’étirer la membrane. La taille des pores augmente en conséquence, ce qui permet de respirer plus facilement.
De plus, les tests effectués sur des volontaires ont montré que même si les pores étaient suffisamment grands pour améliorer considérablement la respirabilité du masque, son efficacité de filtration de l’air n’a diminué que de 6 %.
Il est maintenant prévu de rendre cette technologie plus légère, plus petite et moins encombrante, ce qui pourrait impliquer la suppression de la pompe et l’adoption d’un mécanisme d’étirement non pneumatique.
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.1c06204
