Engenheiros do MIT desenvolvem sensores para máscaras faciais que ajudam a avaliar o ajuste

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Usar uma máscara pode ajudar a prevenir a propagação de vírus como o SARS-CoV-2, mas a eficácia de uma máscara depende de quão bem ela se ajusta.

Atualmente, não existem maneiras simples de medir o ajuste de uma máscara, mas um novo sensor desenvolvido no MIT poderia tornar muito mais fácil garantir um bom ajuste. O sensor, que mede o contato físico entre a máscara e o rosto do usuário, pode ser aplicado em qualquer tipo de máscara.

Utilizando este sensor, os investigadores analisaram o ajuste das máscaras cirúrgicas em indivíduos masculinos e femininos e descobriram que, em geral, as máscaras ajustam-se muito menos aos rostos das mulheres do que aos rostos dos homens.

“O que percebemos ao analisar os dados coletados dos indivíduos no estudo foi que as máscaras que usamos na vida diária não são muito adequadas para participantes do sexo feminino”, diz Canan Dagdeviren, Professor de Desenvolvimento de Carreira LG de Artes e Ciências de Mídia no MIT. e o autor correspondente do estudo.

Os pesquisadores esperam que seu sensor ajude as pessoas a encontrar máscaras que se ajustem melhor a elas e que os designers possam usá-lo para criar máscaras que se ajustem a uma maior variedade de formatos e tamanhos de rosto. O sensor também pode ser usado para monitorar sinais vitais, como frequência respiratória e temperatura, bem como condições ambientais, como umidade.

O estudo é uma colaboração entre o laboratório de Dagdeviren; Siqi Zheng, Professor Campeão do STL de Sustentabilidade Urbana e Imobiliária no Departamento de Estudos e Planejamento Urbano; e Tolga Durak, diretor administrativo dos programas de Meio Ambiente, Saúde e Segurança do MIT. Jin-Hoon Kim, pós-doutorado do MIT, é o autor principal do artigo, que aparece hoje na Nature Electronics.

Qualidade de ajuste

Os pesquisadores começaram a trabalhar neste projeto antes do uso de máscaras se tornar comum durante a pandemia de Covid-19. A sua intenção original era utilizar sensores incorporados em máscaras para medir a eficácia do uso de máscaras em áreas com elevados níveis de poluição atmosférica. No entanto, assim que a pandemia começou, perceberam que tal sensor poderia ter aplicações mais difundidas.

Com tantos tipos diferentes de máscaras disponíveis durante a pandemia, os investigadores pensaram que este tipo de sensor poderia ser útil para ajudar os indivíduos a encontrar a máscara mais adequada para eles. Atualmente, a única maneira de medir o ajuste da máscara é usar uma máquina chamada testador de ajuste da máscara, que avalia o ajuste da máscara comparando as concentrações de partículas de ar dentro e fora da máscara facial. No entanto, este tipo de máquina só está disponível em instalações especializadas, como hospitais, que as utilizam para avaliar o ajuste da máscara para profissionais de saúde.

A equipe do MIT queria criar um dispositivo portátil mais fácil de usar para medir o ajuste da máscara. O laboratório de Dagdeviren, o grupo Conformable Decoders, é especializado no desenvolvimento de eletrônicos flexíveis e extensíveis que podem ser usados ​​na pele ou incorporados em têxteis para detectar sinais do corpo.

“Neste projeto, queríamos monitorar simultaneamente as condições biológicas e ambientais, como padrão de respiração, temperatura da pele, atividades humanas, temperatura e umidade dentro da máscara facial e a posição da máscara, incluindo se as pessoas a estão usando corretamente ou não”, diz Kim. “Também queríamos verificar a qualidade do ajuste.”

Para integrar seus sensores em máscaras faciais, os pesquisadores criaram um dispositivo que eles chamam de máscara facial com sensor multimodal conformável (cMaSK). Sensores que medem uma variedade de parâmetros são incorporados em uma estrutura de polímero flexível que pode ser fixada reversivelmente na parte interna de qualquer máscara, nas bordas.