Gli ingegneri del MIT sviluppano sensori per maschere facciali che aiutano a misurarne l'idoneità

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Indossare una maschera può aiutare a prevenire la diffusione di virus come SARS-CoV-2, ma l’efficacia di una maschera dipende da quanto bene si adatta.

Attualmente non esistono metodi semplici per misurare la vestibilità di una maschera, ma un nuovo sensore sviluppato al MIT potrebbe rendere molto più semplice garantire una buona vestibilità. Il sensore, che misura il contatto fisico tra la maschera e il viso di chi la indossa, può essere applicato a qualsiasi tipo di maschera.

Utilizzando questo sensore, i ricercatori hanno analizzato l’adattamento delle maschere chirurgiche su soggetti maschili e femminili e hanno scoperto che, nel complesso, le maschere si adattano molto meno bene ai volti delle donne rispetto ai volti degli uomini.

"Ciò che abbiamo realizzato analizzando i dati raccolti dai soggetti coinvolti nello studio è che le maschere che usiamo nella vita quotidiana non sono molto adatte per le partecipanti di sesso femminile", afferma Canan Dagdeviren, professoressa di LG Career Development di Media Arts and Sciences al MIT. e il corrispondente autore dello studio.

I ricercatori sperano che il loro sensore aiuti le persone a trovare maschere che si adattino meglio a loro e che i designer possano usarlo per creare maschere che si adattino a una più ampia varietà di forme e dimensioni del viso. Il sensore può essere utilizzato anche per monitorare i segni vitali come la frequenza respiratoria e la temperatura, nonché le condizioni ambientali come l'umidità.

Lo studio è una collaborazione tra il laboratorio di Dagdeviren; Siqi Zheng, professore campione STL di sostenibilità urbana e immobiliare presso il Dipartimento di studi e pianificazione urbana; e Tolga Durak, amministratore delegato dei programmi Ambiente, Salute e Sicurezza del MIT. Jin-Hoon Kim, un postdoc del MIT, è l'autore principale dell'articolo, apparso oggi su Nature Electronics.

Vestibilità di qualità

I ricercatori hanno iniziato a lavorare su questo progetto prima che indossare la maschera diventasse comune durante la pandemia di Covid-19. La loro intenzione originale era quella di utilizzare sensori incorporati nelle maschere per misurare l’efficacia dell’uso delle maschere in aree con elevati livelli di inquinamento atmosferico. Tuttavia, una volta iniziata la pandemia, si sono resi conto che un tale sensore avrebbe potuto avere applicazioni più diffuse.

Con così tanti diversi tipi di maschere disponibili durante la pandemia, i ricercatori hanno pensato che questo tipo di sensore potrebbe essere utile per aiutare le persone a trovare la maschera più adatta a loro. Attualmente, l’unico modo per misurare l’aderenza della maschera è utilizzare una macchina chiamata Mask Fit Tester, che valuta l’aderenza della maschera confrontando le concentrazioni di particelle d’aria all’interno e all’esterno della maschera facciale. Tuttavia, questo tipo di macchine sono disponibili solo in strutture specializzate come gli ospedali, che le utilizzano per valutare l’idoneità delle mascherine per gli operatori sanitari.

Il team del MIT voleva creare un dispositivo portatile più facile da usare per misurare l’aderenza della maschera. Il laboratorio di Dagdeviren, il gruppo Conformable Decoders, è specializzato nello sviluppo di componenti elettronici flessibili ed estensibili che possono essere indossati sulla pelle o incorporati nei tessuti per rilevare segnali provenienti dal corpo.

"In questo progetto, volevamo monitorare contemporaneamente le condizioni biologiche e ambientali, come il modello di respirazione, la temperatura cutanea, le attività umane, la temperatura e l'umidità all'interno della maschera facciale e la posizione della maschera, incluso se le persone la indossano correttamente o meno. no," dice Kim. "Volevamo anche verificare la qualità dell'adattamento."

Per integrare i loro sensori nelle maschere facciali, i ricercatori hanno creato un dispositivo che chiamano maschera facciale con sensore multimodale conformabile (cMaSK). I sensori che misurano una varietà di parametri sono incorporati in un telaio polimerico flessibile che può essere fissato in modo reversibile all'interno di qualsiasi maschera, attorno ai bordi.