Нам нужны маски для лица получше — и оригами может помочь

Jun 09, 2024

Для Ричарда Гордона оригами — это музыкальное произведение. Хотя отдельная складка может быть не особенно впечатляющей, многие вместе могут заставить бумагу петь. Гибкая простыня может трансформироваться в развевающуюся птицу, плывущую лодку, цветущий цветок или, как в последнем проекте Гордона, в маску для лица.

«Это своего рода алхимия», — говорит Гордон, основатель и генеральный директор Air99 LLC.

Гордон — один из растущего числа дизайнеров масок, которые видят в древнем искусстве оригами надежду на лучшее прилегание, функциональность и даже моду. Он начал создавать маски более десяти лет назад в Сучжоу, Китай, когда не смог найти маску, которая бы подходила его сыну и защищала от загрязнения воздуха. Но пандемия придала работе Гордона и других дизайнеров новую актуальность.

Пока мы ждем своей очереди в очереди на вакцинацию, надевание маски является важной мерой, наряду с социальным дистанцированием, вентиляцией, более быстрым тестированием и многим другим, чтобы помочь замедлить распространение SARS-CoV-2. Недавно вступивший в должность президент Джо Байден призывает всех американцев носить маски в течение первых 100 дней своего срока, и он подписал новые указы, требующие ношения масок в федеральных зданиях, на федеральных землях, а также на многих самолетах, поездах, общественных кораблях, в городах. автобусах и в аэропортах.

«Мы вступаем в, возможно, самый трудный и смертоносный период распространения вируса», — сказал Байден во время инаугурации. «Мы должны отложить политику и, наконец, противостоять этой пандемии как одна нация».

Маски также могут стать опорой после пандемии, помогающей защититься от вирусов и загрязнения. Хотя ношение масок уже является частью повседневной жизни в других странах, в Соединенных Штатах этого не произошло. Но недавний опрос National Geographic и Morning Consult сигнализировал об изменении отношения в США к ношению масок. Около 63 процентов из 2200 взрослых американцев заявили, что будут продолжать всегда или иногда носить маску во время выполнения поручений после пандемии. Столько же, около 64 процентов, заявили, что обратятся к маскам, чтобы защититься от загрязнения воздуха. А 67 процентов заявили, что будут носить маски во время сезона гриппа.

Тем не менее, существует длинный список жалоб на маски. Некоторые плоские покрытия быстро превращаются во влажные кусочки ткани, прижимаемые к лицу. Другие могут привести к ощущению удушья, хотя ткань и медицинские маски пропускают достаточное количество кислорода для здоровых взрослых. И хотя все маски обеспечивают определенный уровень защиты от вирусов, некоторые из них более эффективны, чем другие. Оригами обещает помочь облегчить многие из этих бед.

Первым серьезным препятствием для создания масок оригами является материал. Маска — это не просто сито. Вместо этого материал больше похож на лабиринт для частиц: чем больше шансов, что частицы столкнутся со стеной, тем лучше работает фильтр. Два или три слоя лучше, чем один, а материалы с менее упорядоченной структурой, такие как нетканый полипропилен маски N95, являются лучшими фильтрами. Но большинство обычных тканей не годятся для оригами, поскольку для удержания складок требуется жесткость.

Одним из потенциальных решений является полипропиленовый материал, обычно используемый в больницах для упаковки хирургических инструментов, объясняет Шу Ян, профессор материаловедения и инженерии Пенсильванского университета. Она и ее коллеги обратились к этой упаковке в первые дни пандемии, когда защитного снаряжения было на исходе.

Исследование одной распространенной обертки под названием Halyard H300 показало, что три слоя материала могут обеспечить эффективность фильтра, близкую к маскам N95, золотому стандарту фильтрации, которые блокируют не менее 95 процентов частиц размером 0,3 микрона и даже повышают эффективность для обоих. более крупные и более мелкие частицы. Более того, пленку можно приобрести в больших листах, и она достаточно жесткая, чтобы удерживать складки. Прошлой весной Ян и ее коллеги доставили 10 000 масок-оригами, сделанных из пленки, в медицинскую школу Пенсильванского университета на случай нехватки.

Еще одно решение для удержания складки — создание внешнего каркаса из жесткого материала. Например, маска Airgami от Air99 состоит из гибкого фильтра класса N95, соединенного с более жестким и складным слоем. Поскольку внешняя структура не пропускает воздух, в ней имеются отверстия, позволяющие воздуху достигать фильтрующего слоя. Исследования показывают, что эти материалы можно дезинфицировать нагреванием и использовать повторно несколько раз.