Хотя медицинские маски остаются очень важным средством защиты в различных ситуациях, они окажутся практически бесполезными, если не будут хорошо прилегать к вашему лицу. Именно поэтому команда из Массачусетского технологического института разработала устройство, способное быстро и просто отслеживать, насколько хорошо маска подходит конкретному пользователю.

Работа над технологией началась еще до пандемии, как средство оценки качества масок, используемых для защиты от загрязняющих веществ в воздухе. MIT

Устройство, получившее название cMaSK (conformable multimodal sensor face mask), было разработано для того, чтобы стать менее дорогой и более доступной альтернативой сложным устройствам для тестирования масок, которые обычно используются только в таких учреждениях как больницы. Такие аппараты измеряют прилегание маски, сравнивая концентрацию частиц в воздухе внутри и снаружи маски.

cMaSK использует другой подход.

По сути, это гибкая прямоугольная рамка из биосовместимого полимера - полиимида, которая временно крепится вдоль внутренних краев маски. В этот полимер встроены 17 емкостных датчиков, два датчика температуры/влажности и один датчик давления воздуха. Также в устройство встроены акселерометр и модуль Bluetooth.

Когда пользователь впервые надевает маску на лицо, емкостные датчики определяют, какие части рамки (и, соответственно, маски) соприкасаются с кожей, а какие нет - для идеальной герметичности они должны практически все соприкасаться с кожей.

Тем временем датчики температуры, влажности и давления определяют действия пользователя, например, речь или кашель, а акселерометр фиксирует движения тела, скажем, ходьбу или бег.

Основные компоненты устройства cMaSK. MIT

Вся информация передается по Bluetooth в приложение на мобильном устройстве, которое, в свою очередь, подключается к серверу для анализа данных с помощью алгоритма машинного обучения. Затем приложение сообщает пользователю, насколько правильно сидит маска, а также как различные виды активности и движений влияют на ее прилегание.

Когда новую технологию cMaSK протестировали на пяти мужчинах и пяти женщинах, выяснилось, что данные о посадке маски точно соответствуют информации, собранной вручную обученным персоналом из отдела охраны окружающей среды, здоровья и безопасности Массачусетского технологического института. Следует отметить, что в целом протестированные маски лучше подходили мужчинам, чем женщинам.

Разработчики надеются, что новая концепция не только поможет людям правильно подбирать многоразовые маски, но и послужит ориентиром для производителей в разработке более эффективных средств индивидуальной защиты.

Результаты исследования под руководством Джанан Дагдевирен, Сици Чжэн, Толга Дурак и Джин-Хун Ким были недавно опубликованы в издании Nature Electronics. 

Презентация технологии cMaSK продемонстрирована на видео ниже.

Конформная мультимодальная сенсорная маска (cMaSK) для декодирования биологических и экологических сигналов

Источник: MIT

https://news.mit.edu/2022/sensors-face-masks-fit-1020