Kollégáink társszerzőként működtek közre a több BME tanszék együttműködésében végzett kutatásról most megjelent "Összetett légzési paraméterek monitorozása triboelektromos nanogenerátor alapú intelligens nanoszálas maszk szűrők segítségével" - "Monitoring Multi-respiratory Indices via a Smart Nanofibrous Mask Filter Based on a Triboelectric Nanogenerator" című cikkükben.

A teljes cikk sok érdekes képi és videó illusztrációval elérhető: ITT

Az új kutatás a nanoszálas maszk kifejlesztése és minősítése kapcsán végzett korábbi sikeres együttműködés egyik folytatásaként valósult meg, melyről korábban hírt adtunk.

Jelen cikk szerzői - Haijun He (Polimertechnika Tanszék, PT), Jian Guo (Irányítástechnika és Informatika Tanszék, IIT), Illés Balázs (ETT), Géczy Attila (ETT), Istók Balázs (Áramlástan Tanszék), Hliva Viktor (PT), Török Dániel (PT), Kovács József Gábor (PT), Harmati István (IIT) és Molnár Kolos (PT) - egy egyedülálló, összetett mérőeszközt és mérési platformot hoztak létre, mely a nagy hatékonyságú szűrés általi védelem mellett viselőjének légzési paramétereit is méri, ezzel elősegítve az alany egészségi és légzési állapot változásának diagnosztikáját.

A 17,881-es Impact Factor-ral és 25,6 CiteScore-ral rendelkező Nano Energy folyóiratban megjelent cikk részletesen tárgyalja a kifejlesztett intelligens szenzor és mérőrendszer felépítését valamint tesztelését és a mérési eredményeket.

A különböző légzési paraméterek (pl. belégzési és kilégzési idő, be-kilégzési arány I:E ratio) jól jellemzik az adott egyén egészségi állapotát valamint jelzik a légzési problémákat vagy légzési elégtelenséget. A triboelektromos (dörzselektromos) hatást, vagyis az anyagok érintkezésekor ill. szétválasztásakor létrejövő elektrosztatikus feltöltődést kihasználva a kutatók nanoszálas membránból létrehoztak egy légzés-Monitorozó TriboElektromos Generátort (RM-TENG). Ezzel az intellinges, könnyen cserélhető, saját tápellátású, emellett nagy szűrési hatékonyságú maszk szűrő réteggel érzékelhetők a fent említett légzési paraméterek. A nanoszálas réteg deformációs profiljának digitális képkorrelációs mérésével a két triboelektromos réteg közt légzéskor kialakuló rés méret számértékeinek elemezésével létrehoztak egy matematikai modellt. Az RM-TENG igen nagy érzékenységgel képes megmérni a rétegek közti rés távolságát a 1-5 mm tartományban, mivel a nanoszálak nagy felülete hatásosabb kontaktfelületet biztosít. Az optimalizált rétegszerkezettel 40 órán keresztül stabilan, pontosan és megbízhatóan érzékelhetők a légzési paraméterek. A mért légzési ráta 100%-ban, a mért I:E arány pedig 93,53%-ban egyezik meg valós időben a beállított tesztértékekkel. Emellett a réteg 99 tömeg%-os szűrési hatékonysággal is rendelkezik a 0,3-5μm részecske méretekre.