草根影響力新視野 夜未央編譯

研究人員開發了一種重量輕、可重複使用的感測器，可以夾在面罩上以監測其工作情況。 該設備名為FaceBit，可感測洩漏並記錄佩戴時間，同時持續測量佩戴者的心率和呼吸頻率。它的開發者希望它能夠幫助研究並幫助醫護人員和其他全天戴面罩的人對抗COVID等疾病的傳播。

每次口罩佩戴者咳嗽或做出某些面部表情時，他們的臉部遮蓋物都會發生變化—而忙碌的工作人員可能沒有時間重新檢查口罩是否合適。FaceBit的聯合開發者、西北大學工程學院的工程師Josiah Hester說，在COVID大流行期間，他在臨床環境中工作的同事一直在向他傳達他們的擔憂，他們說：「幫助我了解事情並給我一些可以觀察我的東西，因為我沒有時間照顧自己，我正在履行我的臨床職責，照顧這些湧入的COVID患者。」他決定開發一種設備，該設備不僅可以在口罩洩漏時警告佩戴者，還可以記錄他們全天的生命體徵，為用戶提供一種評估（或許還可以降低）自身壓力水平的工具。

Hester的團隊開發了一個略大於硬幣25美分的電子設備，該設備用磁性夾子連接到面罩上，並包含多個感測器。壓力感測器檢測洩漏，指示面罩的貼合程度。壓力變化還可以讓FaceBit確定面罩何時覆蓋在某人的臉上，因此它可以記錄佩戴時間並在空閒時進入「睡眠」模式。 FaceBit還使用靈敏的加速度計監測心率，該加速度計記錄由每次脈搏引起的微小面部皮膚運動。它還使用溫度感測器測量呼吸頻率。藍牙連接將這些數據傳輸到配套的手機應用程式。該設備由電池供電，當佩戴者移動和呼吸時，該電池通過從面罩運動中收集的能量進行補充充電。 這使其一次至少可以運行11天。

圖片取自：（123rf示意圖）

他們聲稱該設備可以將各種口罩類型（包括N95，以及外科口罩和布面罩）轉換為智能口罩。然而，貼合檢測功能僅適用於與面部齊平的覆蓋物，例如N95s。儘管外科口罩和布套可與FaceBit的佩戴時間監測功能及其呼吸和心率跟踪功能一起使用，但它們允許設備邊緣周圍有過多的外部空氣，從而使設備的貼合檢測功能無法正常工作。

Hester計劃繼續測試和改進該項目。「它將是線上、開放式的硬體。」他的團隊將組裝一些 FaceBits 「並分發它們，讓人們使用它們、進行實驗和玩耍」。其他研究人員也將能夠調整設計，也許是為了改進能量而收集零件並延長電池壽命，研究醫護人員全天的疲勞情況，或者使用呼吸監測器了解口罩佩戴者的健康狀況。他們甚至可以添加新的感測器，為這種設備開闢更多用途。

未參與FaceBit項目的明尼蘇達大學傳染病研究與政策中心研究顧問Lisa Brosseau提出了後者的一個例子：人們進入一個含有污染物的空間可以使用一個假設的FaceBit來增強他們的呼吸器，其中包括一個用於檢測環境危害濃度的感測器。這可以顯示佩戴者的呼吸和心率是否在存在污染物的情況下發生變化，從而提供一個預警系統，並讓研究人員了解該物質如何影響人類健康。她說：「我認為這些感測器有很多很多的應用。」

資料來源： https://www.scientificamerican.com