Маска для лица с искусственным интеллектом, адаптированная для упражнений

Исследователи создают способ помочь людям легче дышать, когда они замаскированы во время тренировки.

Исследователи разработали новую маску для лица на базе искусственного интеллекта с порами, которые адаптируются к окружению человека.  Фото: САУ Нано
Исследователи разработали новую маску для лица на базе искусственного интеллекта с порами, которые адаптируются к окружению человека. Фото: САУ Нано

Ношение маски для лица в тренажерном зале или во время занятий в группах было одним из разочарований Covid для многих спортсменов.

Теперь покрытие для лица было создано с использованием искусственного интеллекта, которое может защитить владельца, оставаясь при этом воздухопроницаемым.

Исследователи создали способ, позволяющий пользователю увеличить количество воздуха, которым он дышит, с помощью динамического респиратора, который регулирует размер пор в ответ на изменения окружающей среды.

После проработки пота владелец сможет вдохнуть больше воздуха, в то время как высокий уровень загрязнения воздуха приведет к сужению пор, что приведет к усилению фильтрации.

Маски для лица остаются обязательными для некоторых видов путешествий в странах по всему миру более чем через 18 месяцев после начала пандемии Covid-29.

Но маски для лица, которые отфильтровывают вредные загрязнители, также носят люди с респираторными заболеваниями.

Маски, представленные в настоящее время на рынке, не могут адаптироваться к изменяющимся условиям, поэтому их уровень фильтрации остается прежним. Со временем задержанный выдыхаемый воздух может вызывать ощущение тепла, влажности, неприятного запаха изо рта и дискомфорта, особенно когда дыхание усиливается во время упражнений.

Ведущий исследователь Сын Хван Ко и его коллеги решили создать респиратор, который мог бы автоматически регулировать свои характеристики фильтрации в соответствии с изменяющимися условиями.

Профессор прикладной нано- и термической науки в Сеульском национальном университете в Южной Корее и его команда разработали маску, оснащенную динамическим воздушным фильтром, изготовленным из нановолокон, полученным методом электропрядения и снабженным микропорами.

Доктор Ко сказал The National, что он ожидает, что его изобретение вызовет волну на рынке масок для лица.

«Я думаю, что наша маска, управляемая искусственным интеллектом, - это первая демонстрация, учитывающая динамические изменения потребностей пользователей и условий окружающей среды.

«Я уверен, что это сильно изменит правила игры в ношении маски для лица, потому что она впервые меняет текущий фокус маски с фильтров на людей (пользователей)».

Он также сказал, что маска, управляемая искусственным интеллектом, может стать альтернативой людям, которые считают, что обычные маски невыносимо носить.

«Когда я хожу в спортзал или бегаю трусцой, я испытывал сильное желание снять маску во время тренировки», - добавил он.

«И я также видел, как многие люди снимали маску, используя беговую дорожку».

Доктор Ко сказал, что он ожидает, что новая маска «резко сократит количество людей, которые отказываются носить обычную маску, потому что считают их неудобными».

Крошечные отверстия расширяются, когда фильтр растягивается, позволяя проходить большему количеству воздуха.

Спортсмены в масках тренируются в Сан-Франциско.  Bloomberg / Getty Images
Спортсмены в масках тренируются в Сан-Франциско. Bloomberg / Getty Images

Достигнуто значительное увеличение воздухопроницаемости фильтра при потере только 6% эффективности фильтрации.

Затем команда поместила носилки вокруг фильтра, который был подключен к легкому портативному устройству, содержащему датчик, воздушный насос и микросхему микроконтроллера.

Устройство использовалось для беспроводной связи с внешним компьютером, на котором запущено программное обеспечение AI, которое реагирует на твердые частицы в воздухе.

Он также изменяет дыхательный паттерн человека во время интенсивных упражнений.

Два фильтра были помещены по обе стороны от лицевой маски и протестированы на людях-добровольцах.

Когда доброволец тренировался в загрязненном помещении, было обнаружено, что носилки правильно генерируют меньшее увеличение размера пор по сравнению с тем, когда они тренировались на чистом воздухе.

Примечательно, что программное обеспечение AI позволяет респиратору адаптироваться к респираторным характеристикам каждого человека, и это может помочь в разработке персонализированных масок для лица, говорят исследователи.

Исследование было опубликовано в ACS Nano, рецензируемом научном журнале Американского химического общества, некоммерческой организации, учрежденной Конгрессом США.