Mitä ominaisuuksia olisi hyvä olla?
No ainakin sen pitää suojata hyvin kantajaa bakteereilta ja viruksilta, mielellään toisinkin päin. Olla kasvoille hyvin istuva ja jos mahdollista, läpinäkyvyys auttaisi ilmeiden näkemiseen. Korona-aikana pienille lapsille ja muillekin käyttäjille tuli normiksi nähdä vieraat ihmiset maski kasvoille, mikä on pysähdyttävä ajatus ainakin lapsen vanhemman näkökulmasta. On itsessäänkin selvää, että ilmeiden merkitys on kommunikoinnissa tärkeä.
Kasvosuojainten käyttäjäkunta on vauvasta vaariin ja kasvoja partoineen on erilaisia. Voiko yhdenlainen malli istua hyvin kaikille? Eniten kertakäyttöisiä hengityssuojaimia käytetään terveydenhuollossa, mutta ei tavallinen kansalainenkaan pane pahitteeksi, jos toimivuuden ja turvallisuuden lisäksi maskit olisivat miellyttäviä pitää ja ennen kaikkea käyttötarkoitukseen toimivia. Teollisuudessa käytetään myös kumista tehtyjä kestomaskeja, joita käytetään monta kertaa. Materiaali on siis erilaista kuin kertakäyttöisissä maskeissa. Jos halutaan kehittää maskeja, materiaalituntemus on selvästi erittäin suuressa roolissa.
Toivottavia ominaisuuksia riittää
Olisi toivottavaa, että maskin läpi olisi helppo hengittää. Monelle tuli selväksi, että juostessa vaikka bussiin tai kiivettäessä portaita hengästyi maski kasvoilla huomattavasti helpommin. Ei maskin keveydestäkään haittaa olisi. Designkin voisi olla kohdallaan, mutta tärkein olisi, että se asettuisi tiivisti kasvojen ympärille. Sairaalakäytössä niiden pitäisi kestää myös roiskeita. Lista vaatimuksille toivomuksille on pitkä.
Tähän kohtaan voi todeta, että loppujen lopuksi nykyinen kasvomaski on pitkälle kehitetty tuote, jonka yhteisvaikutukset tähtäävät siihen, että käyttäjät välttyisivät hengitysilmassa vaanivilta bakteereista ja viruksilta.
Voiko toivomuslista olla loputon vai syökö jotkut vaateet muita ominaisuuksia? Onko kaikkea toivottavaa mahdollista valmistaa nykytekniikoilla vai tarvitaanko kehittää uusia?
Käytettävät materiaalit
Jotta maskien materiaalia voisi muuttaa ympäristöystävällisemmäksi, niiden ominaisuuksia pitäisi tutkia ja ymmärtää. Se, että kertakäyttöisiin maskeihin on valikoitunut esim. fossiiliperäinen usein Kiinassa tuotettu polypropeeni ei ole sattumaa, vaan ko. materiaalista tehdyllä kuitukankaalla on hyvät ominaisuudet juuri maskeja varten, kuten vettähylkivyys, huokoisuus ja kyky muodostaa tietyn paksuisia kuituja jne. Koska ko. polymeeri on termoplastista, se vaatii lämpöä ja erilaisia tuotantotekniikoita muovautuakseen kuitukankaaksi. Eri prosessit tuottavat eripaksuista kuitua, jolla voidaan tuottaa erilaisia maskiin sopivia kuitukankaita. Esim. kirurgisessa maskissa voi olla kolme kerrosta, joista uloimmat ovat paksumpikuituista kuitukangasta ja keskiosa ohuempikuituista kuitukangasta, joka toimii filtterinä bakteereille ja viruksille. Jokaisella materiaalilla on omat ominaisuutensa. Voidaanko jokaisen jo olemassa olevan tai vaikka kehitetyn polymeerin muokata maskiin sopivaksi? Voiko materiaaliin lisätä jokin älyominaisuus?
Materiaali on yksi tärkeimmistä asioista, joita BioProtissa tutkitaan. Suurin osa kasvomaskeissa tehdään Kiinassa käyttäen fossiiliperäistä polymeeriä. Voisiko materiaali olla esim. biopohjaisista jätevirroista peräisin? Saisiko sille samat hyvät ominaisuudet kuin fossiiliperäiselle käytetylle materiaalille? Filtterikerroksen varaaminen on ollut yksi tärkeä tekijä hyvän suodatustehokkuuden saamiseksi. Miten uutta materiaalia tulisi ylipäätään muokata, jotta se olisi maskien käyttöön sopiva? Vai voitaisiinko materiaali tehdä sellaiseksi, että se olisi luonnolle ystävällisempää, ja puhdistuksen jälkeen se vaikka voisi hajota kompostoituessaan? Vai voisiko niitä puhdistaa, kierrättää ja uusiokäyttää vaikka johonkin muuhun käyttötarkoitukseen? Jos maskeja haluttaisiin uusiokäyttää, siihen tarkoitukseen sopiva infrastruktuuri ja ekosysteemi puuttuu Suomesta kokonaan.
Lisättävät älyominaisuudet
Jos maskimateriaalin lisäisi viruksia ja bakteereja tappavia aineita eli antiviraaleja, niistä ei olisi vaaraa käyttäjälle. Voisiko nämä aineet olisivat peräisin omasta metsästä, vai taipuuko puun selluloosa vielä termoplastiseksi polymeeriksi? Voisiko antiviraaleja ominaisuuksia sisältävä maski olla jo älykäs maski?
Voisiko sinne ympätä jotain sensoreita mittaamaan erilaisia suureita, jotta niitä olisi turvallisempaa käyttää? Jossakin päin maailmaa on jo kehitetty kasvomaski, joka tunnistaa koronaviruksen on-line ja yhteydessä vaikka appiin. Voisiko sellainen luoda enemmän kauhua kanssaeläjissä kuin toisi turvaa käyttäjälleen?
Ennen kaikkea, tärkeä kysymys on, että millaisen älyn lisääminen on toivottavaa ja hyödyllistä tai kustannusten ja datan keräyksen kannalta järkevää?
Paljon ajatuksia herättäviä kysymyksiä
BioProt yrittää vastata ainakin osaan näistä kysymyksistä. Niin kuin lukija huomaa, kysymyksiä nousee jokaisen asian ympärille. Hyvä niin, sillä se ainakin herättää ajatuksia ja ymmärrystä siitä, että maskien kehittäminen ei ole yksinkertainen asia ja vaatii aikaa ja tutkimusta niiden kehittämiseksi.
Krista Koljonen, BioProtin projektipäällikkö
Lisätietoa
Eveliina Repo
