Masques protections coronavirus

masques chirurgicaux Les chercheurs redessinent le masque pour améliorer le confort et la protection

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Newswise – Imaginez un masque facial réutilisable qui protège les utilisateurs et leur entourage du SRAS-CoV-2, est suffisamment confortable pour être porté toute la journée et reste en place sans ajustements fréquents. S’appuyant sur des décennies d’expérience avec les matériaux de filtration et les textiles, les chercheurs du Georgia Institute of Technology ont conçu un nouveau masque destiné à faire exactement cela, et fournissent les plans aux personnes et aux fabricants pour le faire.

Le masque modulaire Georgia Tech combine un matériau de filtration barrière avec un tissu extensible pour le maintenir en place. Les prototypes conçus pour les tests utilisent des fermetures à crochet et à œil à l’arrière de la tête pour maintenir les masques et comprennent une poche pour un filtre en option pour augmenter la protection. Après 20 lavages, les prototypes n’ont pas rétréci ou perdu leur forme.

“Si nous voulons rouvrir l’économie et demander aux gens de retourner au travail, nous avons besoin d’un masque confortable et efficace”, a déclaré Sundaresan Jayaraman, professeur Kolon à la School of Materials Science and Engineering de Georgia Tech. “Nous avons adopté un approche fondée sur la science pour concevoir un meilleur masque, et nous sommes très passionnés par le faire ressortir afin que les gens puissent l’utiliser pour se protéger et protéger les autres contre les dommages. “

Le défaut fondamental des masques en tissu réutilisables existants est que, contrairement aux respirateurs N95, qui sont adaptés aux utilisateurs individuels, ils fuient de l’air sur les bords, contournant le mécanisme de filtration. Cela permet potentiellement aux particules virales, à la fois de grosses gouttelettes et d’aérosols plus petits, de pénétrer dans l’air que les porteurs respirent, et permet aux particules des personnes infectées de s’échapper du masque.

Le problème des fuites se manifeste par des plaintes selon lesquelles les lunettes s’embuent lorsque l’air expiré s’échappe autour du nez, ce qui rend les gens moins susceptibles de les porter. Le problème d’ajustement peut également être vu dans les ajustements constants effectués par les utilisateurs, qui pourraient être contaminés chaque fois qu’ils touchent les masques après avoir touché d’autres surfaces.

Pour relever le défi des fuites, Jayaraman et le chercheur principal Sungmee Park ont ​​créé un masque en deux parties qui se clipse derrière la tête comme de nombreux respirateurs N95. La partie avant, le composant barrière, contient le matériau de filtration et est profilée pour s’ajuster étroitement tout en laissant un espace devant le nez et la bouche pour éviter les restrictions respiratoires et permettre une parole sans restriction. Fabriqué à partir du type de matériau anti-humidité utilisé dans les vêtements de sport, il comprend une poche dans laquelle un filtre peut être inséré pour augmenter l’efficacité de la filtration et donc augmenter la protection. Le filtre en tissu lavable est composé d’un mélange de spandex et de polyester.

La deuxième partie du masque est en matériau extensible. La partie extensible, qui a des trous pour aider à positionner le masque, maintient l’avant en place et se fixe avec des crochets et des œillets conventionnels, un mécanisme utilisé dans les vêtements depuis des siècles.

“Nous voulons que les gens puissent mettre le masque au bon endroit à tout moment”, a déclaré Jayaraman. «Si vous ne le placez pas correctement et facilement, vous devrez continuer à jouer avec. Nous voyons cela tout le temps à la télévision avec des gens qui mettent des masques et les font tomber sur leur nez. “

Au-delà du contrôle des fuites d’air, la conception d’un meilleur masque implique un compromis entre l’efficacité de la filtration et la capacité respiratoire des porteurs. Si un masque rend la respiration trop difficile, les utilisateurs ne le porteront tout simplement pas, réduisant ainsi le respect des exigences de masquage.

De nombreux modèles de masques existants tentent d’augmenter l’efficacité de la filtration en augmentant le nombre de couches, mais cela peut ne pas être aussi utile que cela puisse paraître, a déclaré Park. “Nous avons testé 16 couches de tissu et à mesure que nous augmentions les couches, nous avons mesuré une résistance accrue à la respiration”, a-t-il déclaré. “Alors que la résistance respiratoire augmentait, les fuites ne se sont pas améliorées autant que nous l’aurions prévu.”

«Une bonne efficacité de filtration ne suffit pas à elle seule», a déclaré Jayaraman. “La combinaison d’ajustement, d’efficacité de filtration et de rester au bon endroit en fait un bon masque.”

La partie élastique du masque est en tricot, un mélange Spandex / Lyocell, pour permettre un étirement autour de la tête et sous le menton. Les chercheurs ont utilisé une bande élastique tricotée cousue avec des plis pour couvrir le haut du nez.

Ils ont fabriqué leurs prototypes de masques en matières synthétiques au lieu de coton. Bien que le coton soit un matériau naturel, il absorbe l’humidité et la maintient sur le visage, réduisant la respirabilité et créant potentiellement une «boîte de Pétri» pour la croissance des microbes.

«Les masques sont devenus un accessoire essentiel de notre garde-robe et ajoutent une dimension sociale à ce que nous ressentons à l’idée de les porter», a déclaré Park. Les matériaux choisis pour le masque sont donc disponibles dans une variété de couleurs et de motifs. «L’intégration de la forme et de la fonction est essentielle pour avoir un masque qui protège les gens tout en leur donnant une belle apparence et en se sentant moins gênés», a déclaré Jayaraman.

Le travail de Jayaraman et Park n’a pas commencé avec la pandémie de Covid-19. Il y a 10 ans, ils ont reçu un financement des Centers for Disease Control and Prevention pour étudier les masques faciaux pendant l’épidémie de grippe aviaire. Depuis lors, Jayaraman a participé à plusieurs initiatives de la National Academy of Medicine pour élaborer des recommandations pour améliorer la protection respiratoire.

Covid-19 a considérablement augmenté l’importance du port de masques faciaux en raison du rôle joué par l’exposition asymptomatique et présymptomatique de personnes qui ne savent pas qu’elles sont infectées, a déclaré Jayaraman. Alors que la proportion des contributions des aérosols à la transmission est encore à l’étude, il est probable que l’ajustement des masques augmentera en importance afin qu’ils ne fuient pas.

Jayaraman et Park ont ​​publié leurs recommandations sur Le magazine du Textile Institute, et mettra les spécifications et les motifs de votre masque à la disposition des particuliers et des fabricants. Les matériaux nécessaires peuvent être obtenus auprès des détaillants de tissus et les instructions décrivent comment mesurer pour personnaliser les masques.

«Il y a beaucoup de désinformation sur ce que les masques peuvent et ne peuvent pas faire», a déclaré Jayaraman. “En tant que scientifiques et ingénieurs, nous souhaitons publier des informations scientifiques qui peuvent aider notre communauté à réduire les dommages causés par le SRAS-CoV-2.”

CITATION: Sungmee Park et Sundaresan Jayaraman, “Du confinement du SRAS-CoV-2 à la réduction des méfaits: un masque en tissu pour plus d’efficacité, de confort et de conformité.” (Le magazine du Textile Institute, 2020) https://doi.org/10.1080/00405000.2020.1805971


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