智能COVID-19 PPE口罩项目获得研究资助

西北大学工程学院的研究人员从美国国家科学基金会获得了20万美元的拨款,用于开发嵌入无电池传感器的智能个人防护设备(PPE)口罩,以评估COVID-19大流行的健康状况。

通过阿曼达·莫里斯 2020年6月18日

西北大学工程学院的研究人员获得了美国国家科学基金会(NSF) 20万美元的资助,用于开发嵌入无电池传感器的智能口罩,以评估合适的贴合度和监测健康状况。该项目是西北大学最新获得美国国家科学基金会快速研究(rapid)拨款的项目之一,该基金会呼吁立即提出有可能解决新型COVID-19大流行的提案。

由乔赛亚·赫斯特(Josiah Hester)领导的团队旨在将微型、轻量级、无电池设备集成到口罩中,供医院或家庭使用。通过使用现有的传感器,如加速度计、运动和应变传感器,该设备将能够判断口罩是否太松或不正确地吸到脸上。它还能感知口罩佩戴者是否疲劳或呼吸困难。

“我们想让这些传感器足够小,足够便宜,可以用在全国数以百亿计的个人防护装备上,”海丝特说,他是麦考密克工程学院电气和计算机工程助理教授。“因为时间至关重要,我们正在尽最大努力利用现有的时间。我们正在利用建立在可靠的传感文献上的技术。我们不想重新发明轮子。”

该项目还建立在Hester之前工作的基础上,开发了无电池设备,可以在间歇性停电时收集环境能量而不会失去记忆。有了RAPID的资助,他的团队将建立新的能量收集、无电池硬件和软件,以保持掩模传感器的供电和免维护,而不需要充电电池或长电源线。

海丝特说:“我们工作的动机是,没有临床医生、护理人员或去杂货店的人会把口罩插到墙上。”

西北大学计算机科学和电气工程副教授Oliver Cossairt和Feinberg医学院预防医学助理教授Nabil Alshurafa(由McCormick大学提供)是该项目的联合首席研究员。

该团队计划在今年夏末发布智能口罩的早期版本,进行试点测试。然后,它将发布所有的设计、原理图、软件和性能数据,以便其他研究人员可以使用或扩展工作。

海丝特说:“社区或医院完全可以把我们的设计文件,通过电子邮件发送给全国各地的众多制造公司之一,然后在本周末就有了工作设备。”

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作者简介:阿曼达·莫里斯,西北大学科学与工程作家