اعتاد الكثير من الناس حول العالم خلال جائحة فيروس كورونا على ارتداء أقنعة الوجه لحماية أنفسهم والآخرين، كما يستخدمها الأشخاص الذين يعانون من مشكلات مزمنة بالجهاز التنفسي لتنقية الهواء من الملوثات الضارة، ولكن هذا لا يعني أن الأقنعة مريحة دائمًا.

وتمكن الباحثون في ACS Nano من تطوير جهاز تنفس ديناميكيًا يعدل حجم المسام استجابة للظروف المتغيرة، مثل التمرين أو مستويات تلوث الهواء، مما يسمح لمن يرتديه بالتنفس بسهولة وتتحكم في كمية الهواء التي ينفذ من خلالها حسب متغيرات الاستخدام ومستويات التلوث المختلفة.كمامة ذكيةكمامة ذكية

ونشر موقع ACS، تفاصيل هذه الكمامة المطورة، حيث تحمي أقنعة الوجه من انتشار الفيروس المسبب لـ COVID-19، لكن يرتديها أيضًا الأشخاص الذين يعانون من مشاكل في الجهاز التنفسي لتصفية الملوثات الضارة. ومع ذلك، في بعض الظروف، لا تكون هناك حاجة إلى مستويات عالية من التلوث، مثل عندما تكون مستويات تلوث الهواء منخفضة، أو عندما يمارس شخص ما في الهواء الطلق بمفرده والذي يعتبر بشكل عام نشاطًا منخفض الخطورة لنشر COVID-19.
 

لكن الأقنعة الحالية لا يمكنها التكيف مع الظروف المتغيرة، مع مرور الوقت، يمكن أن يخلق التنفس المحبوس والزفير إحساسًا بالحرارة والرطوبة ورائحة الفم الكريهة وعدم الراحة، خاصةً مع خروج المزيد من التنفس أثناء التمرين.

وصنعت الكمامة الذكية من ألياف متناهية الصغر ذات خواص كهربائية تحتوي على مسام ميكروسكوبية، وتستطيع هذه المسام أن تتسع بحيث تسمح بدخول كمية أكبر من الهواء أو تنكمش لتقليل كمية الهواء التي تمر من خلالها، وأظهرت التجارب أن نسبة الكفاءة المفقودة في تنقية الهواء باستخدام هذه الكمامة لا تتجاوز 6%.

ومن مميزات هذه الكمامة أنها تتصل لاسلكياً بجهاز كمبيوتر خارجي يعمل بتقنيات الذكاء الاصطناعي لقياس درجة تلوث الهواء ورصد أي تغيرات في نمط تنفس المستخدم بحيث يمكنه ضبط مواصفات الكمامة حسب احتياج المستخدم وظروف التلوث المحيطة به.