Les masques N95 sont un élément essentiel de l'équipement de protection individuelle utilisé par les travailleurs de la santé de première ligne. Ces masques atteignent une efficacité de 95% pour filtrer les minuscules particules de 0,3 micron, tout en maintenant une respirabilité raisonnable, grâce à une couche de fines fibres de polypropylène soufflées à l'état fondu incorporant des charges électriques pour attirer les particules.

Une utilisation et une décontamination prolongées provoquées par de graves pénuries d'approvisionnement dans le monde entier pendant la pandémie de COVID-19 peuvent facilement supprimer les charges et dégrader l'efficacité de la filtration.

Dans la revue Physique des fluides , des chercheurs de l'Institut indien de recherche fondamentale Tata et du Technion-IIT israélien partagent une méthode pour restaurer l'efficacité de filtration des masques N95 à des niveaux prêts à l'emploi, tant que le masque n'est pas structurellement compromis.

"Aujourd'hui, Les masques N95 sont portés par les travailleurs de la santé pendant de longues périodes, " a déclaré le co-auteur Shankar Ghosh. " Cela donne lieu à des conditions très humides, et l'humidité est préjudiciable à l'électrostatique."

Pendant l'utilisation, tous les masques à base d'électrostatique perdent lentement leur efficacité en raison de l'humidité.

"C'est bien pire dans un endroit comme Mumbai pendant la mousson indienne, où les taux d'humidité ambiante peuvent atteindre plus de 90 %, " dit Gosh.

Le travail du groupe exploite cela, sous des champs électriques élevés, la conductivité du polypropylène est élevée, ce qui permet d'introduire des charges excédentaires dans le matériau en le connectant à une batterie. Lorsque la source de charge est éteinte, le champ électrique appliqué devient nul, et la conductivité du polypropylène tombe effectivement à zéro. Par conséquent, les porteurs de charges ajoutés s'immobilisent, et le matériau reste chargé.

Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient jeter un N95 dans une machine à laver standard pour le nettoyer, ce qui réduit considérablement son efficacité de filtration. Ils pourraient alors le recharger en le prenant en sandwich entre deux électrodes à haute tension pour récupérer son efficacité de 95%.

"Nous avons également montré une construction de preuve de concept d'un masque intelligent à piles, où la charge perdue est reconstituée périodiquement en branchant le masque sur une station de charge, comme vous rechargeriez votre smartphone, " dit Gosh.

Le groupe pense que sa méthode pour garder les masques chargés conduira à des masques intelligents à haute efficacité énergétique.

"Les courants sont en microampères, et la puissance requise est extrêmement faible, de l'ordre du milliwatt, donc une solution compacte et pratique pourrait bientôt être réalisable, " dit Gosh.

Au delà de ça, leur méthode sera utile pour une variété d'applications de filtration d'air, tels que les filtres HVAC ou industriels.