N95口罩的无线传感器可以实现更准确的去污

密歇根大学的研究人员正在为回收的N95口罩开发微型无线传感器,可以实时验证口罩是否处于适当的去污条件下

通过扎克冠军 2020年7月7日

用于回收N95口罩的微型无线传感器可以实时验证口罩是否处于适当的去污条件下。这些传感器正在研发和测试中密歇根大学通过一项新的国家科学基金会COVID-19 RAPID赠款。

这种无需电池的传感器旨在为医务人员在消毒防护口罩期间提供更准确、更方便的监测。为了在供应仍然紧张的情况下确保N95口罩的可用性,这些设备有助于确保在去污系统中使用足够的热量和湿度。

密歇根大学计算机科学与工程副教授、该项目的负责人凯文·傅(Kevin Fu)说:“可以把这些无线供电传感器想象成一个火鸡弹出指示器,用于清除污染。”

先前的研究表明,某些温度和湿度的组合可以有效地充分去污N95口罩,而不会损害它们的性能或贴合性。然而,强度过大或过小都会使口罩不安全,不能继续使用。

傅说:“用于消毒这些口罩的烤箱会产生冷斑和干斑,所以用几立方英寸的分辨率来验证消毒条件很重要。”

目前实现这种精度的方法既劳动密集型又容易损坏。最典型的设置是在几十个小洞里每个洞里安装多个有线传感器,每次净化一个口罩。其结果是,一个装有巨大线圈的烤箱穿过一个传送门,操作人员的操作设置非常笨拙。该项目建议用小型无线芯片来取代这种设备,这种芯片可以在每个隔间的小孔中撒一次,并通过相邻的设备进行监控。这些芯片利用了傅教授过去在无线供电和安全RFID传感器方面研究的能量收集电路。

傅说:“我们想要从净化站中移除凌乱的意大利面条式线路。”

由于电线麻烦,这些传感器设置通常用于烤箱安装早期的短暂校准阶段,然后拆除。Fu提出的解决方案可以持续安装,以实现对烤箱校准的持续监控,以及实现对烤箱温度控制的实时反馈等潜在的未来功能。

该项目与一项更大的国家努力相结合,为卫生保健专业人员提供净化个人防护装备(PPE)的最佳做法指导。被称为N95decon.org傅园慧为这项工作的启动做出了贡献,后来,Borchardt and Glysson土木与环境工程学院教授南希·洛夫(Nancy Love)以及世界各地近60名其他科学家、工程师、学生和临床医生也加入了这项工作。

勒夫正在研究一个比较各种口罩去污方法的项目。这项工作可能受益于傅的无线传感器。

洛夫说:“这种无线、无电池传感器可以确认温度、湿度和时间是否达到了净化目标。”“这项技术可以让用户在重复使用呼吸器或其他个人防护装备时获得应有的信心。”

研究人员希望传感器将被证明是一种更可扩展的监测口罩去污的方法,最终减少全国范围内浪费的时间和资源。

斯坦福大学生物医学工程教授、该项目负责人马努·普拉卡什说:“我们需要这项科学技术,这样医护人员就可以把注意力重新放在病人护理上,而不是担心口罩。N95decon.org团队。

傅说,这个项目在COVID-19的相关领域有更广泛的应用,如汽车车队、公共交通和客机的净化,减少了繁琐和不美观的电线到不显眼的金丝雀传感器,以验证净化所需的环境条件。


作者简介:Zach Champion, CSE通信协调员,密歇根大学