麻省理工学院传感器证实,口罩比女性更适合男性

已经开发出一种传感器,可以检测面罩的贴合度,以帮助降低 Covid-19 和其他空气传播疾病的传播。

该传感器由麻省理工学院的研究人员开发,可测量面罩与佩戴者面部之间的物理接触,并可应用于任何类型的面罩。

使用这种传感器,研究人员分析了外科口罩对男性和女性受试者的贴合度,发现总体而言,与男性面部相比,口罩与女性面部的贴合度要低得多。

该研究的通讯作者 Canan Dagdeviren 说:“通过分析我们从研究中收集到的个人数据,我们意识到我们在日常生活中使用的口罩不太适合女性参与者。”

研究人员希望他们的传感器能​​够帮助人们找到更适合他们的口罩,并且设计师可以使用它来制造适合各种脸型和尺寸的口罩。

该传感器还可用于监测呼吸频率和温度等生命体征,以及湿度等环境条件。

研究人员在 Covid-19 大流行期间戴口罩变得普遍之前就开始研究这个项目。 他们的初衷是使用嵌入口罩中的传感器来测量在空气污染严重的地区佩戴口罩的有效性。 然而,一旦大流行开始,他们意识到这种传感器可以有更广泛的应用。

目前,测量面罩贴合度的唯一方法是使用一种称为面罩贴合度测试仪的机器,它通过比较面罩内外的空气颗粒浓度来评估贴合度。

但是,这种类型的机器仅在医院等专业设施中可用,它们使用它们来评估口罩是否适合医护人员。

麻省理工学院的团队希望创造一种更加用户友好的便携式设备来测量面罩的贴合度。

“在这个项目中,我们希望同时监测生物和环境条件,例如呼吸模式、皮肤温度、人类活动、面罩内的温度和湿度以及面罩的位置,包括人们是否正确佩戴或佩戴口罩。不是,”麻省理工学院博士后和该论文的主要作者 Jin-Hoon Kim 说,“我们还想检查合身质量。”

为了将他们的传感器集成到面罩中,研究人员创建了一种他们称为适形多模式传感器面罩 (cMaSK) 的设备。 测量各种参数的传感器嵌入在一个灵活的聚合物框架中,该框架可以可逆地连接到任何面罩内部的边缘周围。

为了测量贴合度,cMaSK 在面罩边缘有 17 个传感器,用于测量电容,可用于确定面罩是否在每个位置接触皮肤。

cMaSK 界面还具有测量温度、湿度和气压的传感器,可以检测说话和咳嗽等活动。

设备内的加速度计可以显示佩戴者是否在四处移动。 所有传感器都嵌入到称为聚酰亚胺的生物相容性聚合物中,该聚合物用于支架等医疗植入物。

研究人员在不同情况下对一组五名男性和五名女性的 cMaSK 界面进行了测试,并使用收集到的数据创建了一个机器学习算法来计算研究中每个受试者的面罩贴合质量。

这些测量结果表明,由于面部形状和大小与性别相关的差异,女性的面罩贴合度明显低于男性。 但是,佩戴较小的外科口罩可以稍微改善女性的合身度。 研究人员还发现,其中一名留着胡须的男性受试者的面罩贴合质量较低,这在面罩和皮肤之间造成了间隙。

研究人员希望他们的发现能够鼓励口罩制造商设计出适合各种脸型和尺寸的口罩,尤其是女性的脸型。

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