传感器可以在N95净化中进行猜测

一种新的无线系统可以感知到N95口罩在湿热环境下是否得到了适当的净化。

为温湿去污要正确为N95口罩消毒，条件必须是完美的。如果温度或湿度稍微低一点，危险的病原体就会在这个过程中存活下来，让戴口罩的人有被感染的风险。

密歇根大学、西北大学和佛罗里达大学的研究人员开发了一种新的无线传感器平台，可以让N95口罩不受污染。通过传感温度和湿度和跟踪时间，廉价的传感器确保条件是理想的去污面具。

研究人员在实验室和真实的临床环境中测试了这个名为VeriMask的平台。该传感器能够确保同时为数百个口罩提供适当的去污条件，同时用户可以实时监测该过程智能手机应用。

该研究的共同负责人、西北大学的乔赛亚·赫斯特说:“现在还无法知道口罩是否被彻底净化了。”“由于N95口罩短缺，卫生保健工作者只能重复使用口罩，希望一切顺利。我们想做一个更科学的平台，能够验证正确的去污。”

研究人员最近与N95DECON分享了VeriMask的设计和原理图。N95DECON是一个科学联盟，负责审查、整理、发布和快速传播有关N95净化的数据驱动研究。

今年早些时候，该研究在美国计算机协会(ACM)嵌入式网络传感器系统会议的COVID-19应对研究特别会议上获得了“最佳海报亚军”奖。

这项工作是由电子工程副教授凯文·傅共同领导的计算机科学海斯特是西北大学麦考密克工程学院计算机科学和电子计算机工程的助理教授。佛罗里达大学(University of Florida)计算机和信息科学与工程助理教授萨拉·拉姆帕奇(Sara Rampazzi)也是这项工作的关键贡献者。

持续的个人防护装备(PPE)短缺给一线工作人员带来了挑战，他们需要找到新的、可靠的方法去污并重复使用N95口罩。由于它可以使用医院现有的烤箱，并可能一次为数百个口罩消毒，湿热消毒过程已成为资源匮乏的医院最有前途的方法之一。

“VeriMask平台可以为医疗保健界做出贡献，让N95口罩的去污更快、更安全、更容易、更实惠，”傅教授实验室的博士生严龙表示。“由于其简单的设置和使用，以及低成本，它可以广泛部署在世界各地资源不足的医疗机构和医院。”

“替代方法是紫外线去污，这需要昂贵的定制设备，”赫斯特说。对于VeriMask，你只需要一部便宜的智能手机传感器。这使得农村医院和资源匮乏的社区可以使用口罩，因此他们可以安全地重复使用口罩。”

为了使湿热过程起作用，使用过的口罩必须暴露在超过50%的湿度和高于70度的温度下30分钟，以杀死细菌和病毒，而不损害口罩本身。虽然这听起来很简单，但目前还没有办法确保整个烤箱的条件是一致的。

“商用烤箱往往有‘热点’和‘冷点’，”赫斯特说。而且每个烤箱都不一样。医院里什么都有，从工业烤箱到烤面包机。所有这些都可以用来为口罩消毒，但都以不同的方式散发热量。”

VeriMask平台由两个主要组件组成:支持蓝牙低能耗(BLE)的无线传感器和智能手机应用程序。该传感器收集温度和湿度数据，并将其传输到应用程序进行实时监控。当每个口罩完成净化过程时，该应用程序会通知用户。该应用程序还会在某些口罩没有得到妥善净化时提醒用户，这样这些口罩就可以被丢弃而不是重复使用。

为了使用该系统，每个口罩都必须和潮湿的纸巾一起放入单独的烤箱安全容器中以产生湿度。然后将一个传感器与面罩一起放入每个容器中。每个传感器大小为3.5厘米× 3.8厘米，价格约为1美分。

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