Un chargeur de bureau avec une tension suffisante pour reconstituer la charge électrique sur le N95 et les masques chirurgicaux

May 03, 2023

26 avril 2023

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par l'Université de Tokyo

Rentrez chez vous, enlevez votre masque et jetez-le à la poubelle. Cependant, ce rituel quotidien pourrait bientôt changer grâce aux scientifiques de l'Institut des sciences industrielles de l'Université de Tokyo.

Les chercheurs ont développé un système compact qui peut restaurer les respirateurs N95 et les masques chirurgicaux qui ont été exposés à l'humidité avec une efficacité de 97 %. En utilisant un circuit spécial et une plaque conductrice, une distribution de tension large et uniforme recharge le masque en une minute environ. Cette machine peut aider à répondre au besoin de masques haute performance tout en réduisant les déchets médicaux en plastique.

Lors de la récente pandémie de COVID-19, les masques chirurgicaux et les respirateurs N95 étaient très demandés, car ils figuraient parmi les meilleurs outils disponibles pour réduire le risque d'attraper ou de transmettre le virus SARS-CoV-2. Remarquablement, la taille des pores de ces masques, d'environ 10 microns, est bien supérieure à la taille des gouttelettes d'aérosols porteurs de virus, qui sont d'environ un micron. Cependant, la raison pour laquelle les masques sont toujours aussi efficaces pour capturer les gouttelettes est que le maillage en polypropylène à l'intérieur porte une charge électrique statique, qui peut attirer les gouttelettes par force électrostatique.

Cependant, au fil du temps ou à mesure qu'un masque devient humide, cet effet devient considérablement réduit, ce qui nuit à l'efficacité. "L'humidité, y compris l'exposition à l'air expiré ou le lavage à l'eau, supprime la charge d'un masque et compromet son efficacité de filtrage", explique l'auteur principal Taisuke Ikawa. En conséquence, la plupart des masques utilisés ont été jetés, au lieu d'être stérilisés et réutilisés.

L'appareil construit par l'équipe de recherche est basé sur un circuit électrique appelé multiplicateur de tension de Cockcroft-Walton. Cela permet d'obtenir des potentiels électriques jusqu'à 40 000 volts dans un appareil compact. Les chercheurs ont utilisé une plaque conductrice en aluminium comme électrode pour assurer une distribution de tension homogène, et l'ont recouverte d'un panneau en plastique PET isolant pour supprimer les étincelles.

L'efficacité des masques a été testée après lavage à l'eau ; l'efficacité a été significativement restaurée après une brève exposition au champ électrique généré par l'appareil. "Notre travail soulève la possibilité que les masques puissent être stérilisés et rechargés encore et encore, augmentant considérablement l'offre", déclare l'auteur principal Kaori Sugihara. Les recherches futures pourraient augmenter la taille de l'appareil pour aider à augmenter le débit.

Plus d'information: Taisuke Ikawa et al, Développement d'un chargeur de masque de bureau, Heliyon (2023). DOI : 10.1016/j.heliyon.2023.e15359