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Les nez d’animaux inspirent de nouveaux masques et des conceptions de filtres à air

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Les masques qui protègent contre le virus SARS-CoV-2 peuvent sembler gênants, surtout pendant l’exercice.

Une nouvelle conception de masque imprimable en 3D, inspirée du nez des animaux, promet une respiration facile aux utilisateurs tout en maintenant des niveaux de protection similaires contre les agents pathogènes présents dans le N95 et les masques chirurgicaux. Le concept général peut également être utile pour améliorer les filtres à air industriels que l’on trouve dans le chauffage, la ventilation et la climatisation.

De nombreux animaux ont un odorat puissant qui est créé par l’enroulement des flux d’air dans leurs cavités nasales. Un chemin d’air sinueux crée plus de surface à l’intérieur du museau d’un animal et plus de distance et de temps pour que les odorants et les particules se déplacent, augmentant la probabilité que les particules se coincent sur les surfaces de la peau à l’intérieur du nez où les récepteurs d’odeurs peuvent les détecter. De telles structures constituent des filtres très efficaces qui capturent les particules dans l’air sans chute de pression atmosphérique, ce qui peut rendre la respiration laborieuse.

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« L’un des avantages de notre filtre est que vous pouvez facilement inspirer et expirer de l’air », a déclaré Sunghwan « Sunny » Jung, professeur agrégé d’ingénierie biologique et environnementale au Collège d’agriculture et des sciences de la vie. Dans le même temps, la conception du masque bio-inspiré correspond à l’efficacité des masques N95 et chirurgicaux cliniquement approuvés et peut capturer des particules aussi petites que 10 micromètres, ce qui est nécessaire pour empêcher les virus en suspension dans l’air qui sont transportés dans les aérosols lorsque les gens toussent ou parlent, Jung mentionné.

Jung est l’un des principaux auteurs de l’article « On the Design of Particle Filters Inspired by Animal Noses », publié le 2 mars dans le Journal de l’interface de la société royale. Les co-auteurs principaux incluent Saikat Basu, professeur adjoint de génie mécanique à l’Université d’État du Dakota du Sud, et Leonardo Chamorro, professeur agrégé de sciences mécaniques et d’ingénierie à l’Université de l’Illinois, Urbana-Champaign.

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Les nouveaux masques et filtres à air ont été développés après avoir étudié les structures nasales de neuf espèces d’animaux. Ceux-ci comprenaient des souris 50 fois plus sensibles, des chiens 200 fois plus sensibles et des porcs 700 fois plus sensibles à l’odorat que les humains.

Les auteurs ont publié leurs conceptions de masques et de filtres imprimables en 3D en open source pour quiconque souhaite les optimiser. Bien que l’article fournisse une preuve de principe, les auteurs avertissent que les conceptions de masques sont destinées à d’autres pour poursuivre et améliorer la recherche, car il n’a pas été cliniquement prouvé que leurs conceptions protègent contre la maladie.


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