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Malgré le déploiement en cours des vaccins contre le coronavirus, les masques restent un outil essentiel pour réduire la propagation du COVID-19. Mais la pandémie a mis l'accent à la fois sur la qualité des masques faciaux et sur leur nombre - le port de plus d'un masque devient maintenant une habitude populaire alors que de plus en plus de variantes infectieuses du virus apparaissent aux États-Unis. La recherche suggère que le double masquage peut renforcer la protection, ce qui permet un meilleur ajustement sur la bouche et le nez avec moins d'espace ouvert sur les bords. Dans le même temps, il y a une pénurie d'équipements de protection individuelle (EPI) de qualité clinique dans plusieurs régions.

Mais que se passerait-il si une machine à copier métaphorique pouvait produire 2 000 masques par heure ? Andre Sharon, professeur de génie mécanique et de science et génie des matériaux au Boston University College of Engineering, explique qu'un tel appareil nouvellement développé qui fait exactement cela se trouve dans un bâtiment de la rue Saint Mary's sur le campus de la BU.

La machine de 10 pieds de long, ressemblant à un croisement entre une presse à imprimer à l'ancienne et une chaîne de montage, fabrique 2 000 masques en polypropylène à trois épaisseurs par heure.

La machine du centre fabrique des masques complets, tandis que les entreprises concurrentes ont besoin de plusieurs machines pour fabriquer des masques, explique Sharon.

Les masques "sont fabriqués dans le même matériau que les masques chirurgicaux de qualité médicale", explique Sharon, qui dirige le Fraunhofer USA Center for Manufacturing Innovation de BU, où une équipe d'ingénieurs a conçu et prototypé la machine. Le centre est une collaboration entre l'Université et la Fraunhofer-Gesellschaft, la plus grande organisation de recherche appliquée d'Europe, basée en Allemagne. Sharon dit que la mission du centre est de "combler le fossé entre la recherche universitaire et les besoins du marché".

Combler cet écart, dans le cas du nouveau coronavirus, pourrait sauver des vies et protéger les travailleurs de première ligne. Sharon dit que les masques ne répondent pas aux normes fédérales pour les masques « chirurgicaux », mais ce sont les mêmes « masques à usage général » que la plupart des gens portent pour décourager la propagation du COVID-19, y compris les professionnels de la santé qui ne travaillent pas directement avec malades du coronavirus. La couche externe du masque du Fraunhofer Center recouvre une couche intermédiaire "avec une excellente respirabilité", dit-il. La troisième couche la plus interne est conçue pour le confort contre la peau.

"Nous envisageons de commencer par un programme de dons pour fournir des masques aux hôpitaux locaux, aux agents de santé et aux premiers intervenants qui en ont besoin", a déclaré Sharon. Pendant ce temps, lui et son équipe poursuivent également des pistes pour rendre la machine disponible dans le commerce. En tant que centre de recherche, dit Sharon, le Fraunhofer Center ne peut pas vendre directement des masques, mais à la place "peut construire des machines pour d'autres, ou autoriser [la conception de la machine], ou créer une start-up [qui] serait en mesure de vendre [ ces] machines et/ou masques. Toutes les options sont sur la table à ce stade."

"Avec l'accent accru mis non seulement sur l'utilisation mais aussi sur la qualité des masques, ce travail est opportun et peut potentiellement apporter une contribution majeure à la communauté BU et au-delà", déclare Gloria Waters, vice-présidente BU et vice-présidente associée pour la recherche.

La machine pourrait réduire considérablement la distance de déplacement entre l'endroit où les masques sont fabriqués et l'endroit où ils sont le plus nécessaires, améliorant ainsi le contrôle de la qualité et la rapidité de livraison. "La plupart des masques que vous voyez porter dans la rue sont fabriqués en Chine", explique Sharon.

Mais avec la taille compacte de la machine Fraunhofer Center, "elle peut être installée dans de petites installations, à proximité du point d'utilisation, ou même au point d'utilisation, [lieux pouvant inclure] des hôpitaux, des bases militaires, des entreprises, des universités, " dit Sharon. "La machine peut être utilisée à la demande, de la même manière qu'une photocopieuse. Tous les quelques jours, vous allez à la machine, saisissez le nombre de masques que vous souhaitez et la machine les produit pour vous."

Si nécessaire, la machine, "ou plusieurs machines, pourraient fonctionner en continu pour approvisionner un marché local", précise-t-il. "Cela atténuerait les problèmes d'approvisionnement et constituerait un changement de paradigme par rapport au stockage des EPI dans un emplacement central."

Un autre avantage concurrentiel de la machine du Fraunhofer Center par rapport aux autres fabricants de masques - qui aux États-Unis, dit Sharon, comprend les géants de l'équipement industriel 3M, Honeywell et Kimberly-Clark - est que la machine du centre est un guichet unique pour les masques. -fabrication. D'autres systèmes "nécessitent plus d'une machine pour produire l'ensemble du masque : une machine pour fabriquer les ébauches de masque en tissu plissé, une autre machine pour fixer les boucles d'oreille", précise-t-il. La machine du Fraunhofer Center place et soude les boucles d'oreille au masque en un seul processus continu, pour lequel le centre demande un brevet.

Cette machine de 10 pieds de long produit 2 000 masques faciaux par heure