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Máscaras N95 con electricidad: máscaras inteligentes
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19/09/2020
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La recarga de las máscaras N95 restaura la capacidad de filtrado a niveles como nuevos para su reutilización y abre la puerta a las máscaras que funcionan con baterías que conservan su eficacia durante todo el día.
Un prototipo de máscara inteligente que funciona con baterías mantiene una eficiencia de filtración del 95% al cargar continuamente un cartucho de filtración.
A lo largo de la pandemia de COVID-19, ha escaseado un simple equipo de protección personal: las máscaras N95.
Las N95 y otras máscaras de grado médico se basan en dos métodos de filtración: filtrado mecánico por fibras de la máscara y filtrado electrostático, en el que las cargas eléctricas estacionarias atraen y atrapan partículas diminutas de 0,3 micrones, como las gotas de líquido que contienen virus. Las máscaras están especificadas para un solo uso porque incluso después de un día, las cargas electrostáticas de la máscara se filtran al aire y la máscara se vuelve menos eficaz para filtrar partículas. Esa pérdida gradual de eficiencia es aún peor en países donde la alta humedad acelera la pérdida de carga estática en el aire.
El problema se agrava cuando los trabajadores de la salud recurren a procedimientos para descontaminar y reutilizar máscaras, como hornear o hervir, luz ultravioleta o incluso máquinas de fumigación, todo lo cual puede extinguir la carga electrostática de una máscara.
Las máscaras de N95 descontaminadas se pueden rejuvenecer para tener niveles de filtración listos para usar con una descarga eléctrica que restaura las cargas electrostáticas. Se fabricó un prototipo de máscara inteligente, que funciona con baterías, con un filtro extraíble que se puede cargar continuamente para mantener altos niveles de filtración incluso después de horas de uso.
Se tardó aproximadamente una hora en cargar una máscara por completo. Cuando se probó la capacidad de filtrado de las máscaras recargadas, se descubrió que la carga restauró la eficacia de filtración de una máscara KN95 descontaminada al 95 por ciento, el mismo nivel que si la máscara fuera nueva.
Los investigadores también construyeron un prototipo de máscara equipada con un cartucho impreso en 3D que contiene capas de material de máscara N95 y dos pantallas de metal poroso unidas a una pequeña batería. Cuando se encendió la batería, la máscara mantuvo un campo eléctrico continuo en el filtro.
Como la cantidad de corriente necesaria para mantener un filtro con carga continua es pequeña, debería ser posible fabricar una máscara inteligente que funcione con la máxima eficiencia durante todo el día y que solo deba descontaminarse y recargarse periódicamente enchufándola a una fuente de alimentación, o incluso con una carga rápida con un teléfono inteligente.
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