Intelligens maszkot fejlesztettek Műszaki Egyetemen
A szabadalmaztatás alatt álló technológia a levegő hatékony szűrése mellett még a légzést is képes nyomon követni.
He Haijun, a Budapest Műszaki Egyetem Gépészmérnöki karának kínai hallgatója még a koronavírussal kapcsolatos első hírek megjelenésekor fogott bele egy teljesen új kutatásba, ami reményei szerint az emberiség védelmét szolgálhatja a hasonló helyzetekben. Az egyetemista Molnár Kolos tanszéki adjunktus mentorálásával egy triboelektromos nanogenerátorokon (TENG) alapuló szenzorral ellátott, könnyen átlélegezhető és intelligens maszkszűrőt alkotott meg az emberi légzés monitorozásához.
A triboelektromos nanogenerátor (TENG) egy újonnan kifejlesztett energia-visszanyerő technológia, amely a mindenütt jelenlévő mechanikai energiát a kontaktelektromosság és az elektrosztatikus indukció kereszthatása alapján értékes elektromos energiává képes átalakítani.
A levegőben különböző méretű aeroszolrészecskék (vírusok, baktériumok, gombaspórák, pollenszemek és ezek töredékei) találhatók, amelyek az emberi légzőrendszerbe jutva különböző egészségügyi problémákat vagy akár fertőző betegségeket is okozhatnak. A 2019-ben felfedezett új koronavírus körülbelül 60-140 nm nagyságú aeroszolrészecskékkel terjed, ám ennek továbbadását a fertőzött és az egészséges emberek között megakadályozhatja az ún. ömledékfúvással készített, mikroszálas sebészeti maszkok helyes viselete.
He Haijun már a vírus ázsiai megjelenésének idején, jóval megelőzve az intenzív európai járványügyi intézkedéseket, kutatni kezdte, hogy az általa elektronmikroszkóppal is vizsgált nanoszálak jelentős továbbfejlesztési lehetőséget kínálnak a nagy teljesítményű légszűrők, a multifunkcionális eszközök és akár az emberek által viselt maszkok terén is.
"A nanoszálak kiváló mechanikai tulajdonságokkal és kisebb szálátmérővel rendelkeznek. Többféle alapanyagból termelékenyen előállíthatók, továbbá az elektro-szálképzett nanoszálas szövedék kis pórusmérete és nagy fajlagos felülete miatt jó alternatívája lehet az ömledékfúvással készült maszkalapanyagoknak."
- árulta el kutatásának részleteit az ösztöndíjas kutató, akinek célja hosszútávon egy olyan könnyen alkalmazható, kiváló szűrési tulajdonságokkal rendelkező, intelligens szenzorokkal ellátott és külső erőforrást nem igénylő maszk kifejlesztése, amely figyelemmel kíséri a felhasználó légzését, utalva a viselője aktuális egészségügyi állapotára. A maszkba a hagyományos szűrő helyett egy TENG szenzort építenének, amely mesterséges intelligenciával támogatva figyelemmel kíséri a maszk viselőjének légzését, miközben a maszk anyaga a nagy fajlagos felülete, porozitása és kicsi pórusmérete mellett megszűri a levegő nanoméretű részecskéit.
A légzésszám egy olyan létfontosságú jel, amelyet bizonyos betegségek előrehaladásának, súlyosságának figyelemmel kísérésére alkalmaznak. "Egy ilyen módszer maszkokba való beépítése a COVID-19 által fertőzött betegek légzési állapotának felderítésében is hatékony lehet" - összegezte törekvéseiről He Haijun, majd annak egyediségére utalva hozzátette: a világon csupán néhány olyan kutatás létezik, ahol szűrőként és légzésfigyelő rendszerként egyidejűleg használható maszkok kifejlesztésével foglalkoznak.
A műegyetemi kutató által kifejlesztett módszer egyedülálló a világon, e metódust a kutató a szabadalmi kezdeményezésként is benyújtotta, amely jelenleg elbírálás alatt áll. Az intelligens maszk első prototípusa már elkészült, a következő prototípus viszont várhatóan már az adatok vezeték nélküli továbbítását is megoldja majd. A szakemberek dolgoznak egy mobiltelefonos applikáció kifejlesztésén is, amely alkalmas a légzéssel kapcsolatos információk nyomon követésére és elemzésére, egészségügyi probléma esetén figyelmeztető jelet küldve a felhasználónak vagy akár kezelőorvosának is.