Herek Clack, professeur associé de génie civil et environnemental à l'UM et cofondateur de Taza Aya, aide Blanca Chaidez, employée de Michigan Turkey Producers, à ajuster un casque qui la protégera des aérosols infectieux avec un rideau d'air plutôt qu'un masque facial. Crédit : Jeremy Little, Michigan Engineering
Une technologie portée sur la tête, développée par une start-up de l'Université du Michigan, pourrait protéger les travailleurs agricoles et industriels des agents pathogènes en suspension dans l'air.
Taza Aya a créé un casque de sécurité avec un rideau d'air qui empêche presque tous les aérosols d'atteindre le visage, en utilisant des matériaux non thermiques. plasma pour garantir la pureté de l'air. Efficace lors de tests, ce dispositif innovant est destiné aux industries nécessitant une protection respiratoire renforcée et sera disponible d'ici 2025.
La technologie innovante de Taza Aya
Un rideau d'air projeté depuis le bord d'un casque de sécurité peut empêcher 99,8 % des aérosols d'atteindre le visage d'un travailleur. Cette technologie, créée par la start-up Taza Aya de l'Université du Michigan, offre potentiellement une nouvelle option de protection aux travailleurs des secteurs où la transmission des maladies respiratoires est une préoccupation.
Des tests indépendants effectués sur le dispositif de Taza Aya ont montré l'efficacité du rideau d'air, courbé pour encercler le visage, provenant des buses situées sur le bord du chapeau. Mais pour que le rideau d'air protège efficacement contre les agents pathogènes présents dans la pièce, il doit d'abord être débarrassé des agents pathogènes eux-mêmes. Des recherches antérieures menées par le groupe du cofondateur de Taza Aya, Herek Clack, professeur associé de génie civil et environnemental à l'UM, ont montré que leur méthode peut éliminer et tuer 99 % des virus en suspension dans l'air dans les fermes et les laboratoires.
« Notre technologie de rideau d'air est précisément conçue pour protéger les porteurs des agents pathogènes infectieux en suspension dans l'air, en utilisant l'air traité comme barrière dans laquelle tous les agents pathogènes présents ont été inactivés afin qu'ils ne puissent plus vous infecter si vous les respirez », a déclaré Clack. « C'est pratiquement du jamais vu – notre niveau de protection contre les germes en suspension dans l'air, en particulier lorsqu'il est combiné à l'ergonomie améliorée qu'il offre également. »
Exploiter le plasma non thermique pour éliminer les agents pathogènes
Le feu a été utilisé tout au long de l'histoire pour la stérilisation, et même si nous ne l'envisageons pas habituellement de cette façon, il s'agit de ce que l'on appelle un plasma thermique. Les plasmas non thermiques, ou froids, sont constitués de molécules et de fragments moléculaires hautement énergétiques et chargés électriquement qui produisent un effet similaire sans chaleur. Ces ions et molécules se stabilisent rapidement et deviennent de l'air ordinaire avant d'atteindre les buses du rideau.
Le dispositif de protection portable pour les travailleurs de Taza Aya empêche les particules virales en suspension dans l'air d'atteindre la bouche et le nez des travailleurs grâce à un rideau d'air. Cet air est prétraité pour tuer tous les virus. Crédit : Jeremy Little, Michigan Engineering
Développement et spécifications du prototype
Le prototype de Taza Aya comprend un sac à dos, pesant environ 10 livres, qui abrite le module plasma non thermique, le gestionnaire d'air, l'électronique et la batterie de l'appareil. Le gestionnaire aspire l'air dans le module, où il est traité avant de s'écouler vers le réseau de buses du rideau d'air.
Le dispositif de protection portable pour les travailleurs de Taza Aya empêche les particules virales en suspension dans l'air d'atteindre la bouche et le nez des travailleurs grâce à un rideau d'air. Cet air est prétraité pour tuer tous les virus. Crédit : Jeremy Little, Michigan Engineering
Réponse au COVID-19 et aux défis de l'agriculture
Les progrès de Taza Aya surviennent dans le sillage de COVID 19 La pandémie a frappé le pays en plein été, alors que les Centres américains pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC) ont signalé quatre cas de grippe aviaire chez des humains. Pendant la pandémie, l'agriculture a subi des perturbations dans la production de viande en raison de pénuries de main-d'œuvre, ce qui a eu un impact direct sur les prix, la disponibilité de certains produits et l'extension de la chaîne d'approvisionnement.
Au cours des derniers mois, Taza Aya a mené des tests d'expérience utilisateur auprès des employés de Michigan Turkey Producers à Wyoming, dans le Michigan, une usine de transformation qui pratique la manipulation humaine des oiseaux. L'usine abrite des centaines d'employés, dont beaucoup entrent en contact direct avec les dindes au cours de leur journée de travail.
Une capture d'écran animée montre un travailleur simulé portant un casque de sécurité relié par deux tubes d'air à un sac à dos qui abrite le module à plasma froid de l'appareil. L'air est montré s'écoulant vers le bas depuis le bord du chapeau. Crédit : Jeremy Little, Michigan Engineering
Les défis de communication avec les masques traditionnels
Jusqu'à présent, les masques en papier ont été la principale stratégie de protection des employés dans les productions agricoles à grande échelle. Mais sur une chaîne de production bruyante, où de nombreux travailleurs parlent anglais comme deuxième langue, les masques réduisent encore davantage la capacité des travailleurs à communiquer en étouffant les voix et en cachant les indices faciaux.
« Pendant la COVID, cela a été un problème pour de nombreuses usines : les masques étaient nécessaires, mais ils empêchaient une bonne communication avec nos associés », a déclaré Tina Conklin, vice-présidente des services techniques de Michigan Turkey.
De plus, l'efficacité des masques dépend de leur étanchéité au niveau de la bouche et du nez pour assurer une filtration adéquate, ce qui peut changer d'une minute à l'autre au cours d'une journée de travail. Les masques peuvent également embuer les lunettes de sécurité, et il faut les retirer pour que les travailleurs puissent manger. La technologie de Taza Aya évite tous ces problèmes.
Blanca Chaidez, employée de Michigan Turkey Producers, porte l'équipement de protection portable pour les travailleurs de Taza Aya alors qu'elle se prépare pour son quart de travail. Crédit : Jeremy Little, Michigan Engineering
Perspectives d'avenir et impact sur l'industrie
En tant que chercheur à l’UM, Clack a passé des années à étudier l’utilisation du plasma non thermique pour protéger le bétail. Avec l’arrivée de la COVID-19 au début de 2020, il s’est rapidement intéressé à la manière dont cette technologie pourrait être utilisée pour la protection individuelle contre les agents pathogènes en suspension dans l’air.
En octobre de la même année, Taza Aya a été nommée lauréate du concours Invisible Shield QuickFire Challenge, un concours créé par Johnson & Johnson Innovation en coopération avec le ministère américain de la Santé et des Services sociaux. Le programme visait à encourager le développement de technologies capables de protéger les personnes contre les virus aéroportés tout en ayant un impact minimal sur la vie quotidienne.
« Nous sommes ravis des résultats de l’étude alors que nous nous lançons dans cette aventure », a déclaré Alberto Elli, PDG de Taza Aya. « Cette expérience de test de produit et d’utilisateur en conditions réelles nous aidera à lancer avec succès le Worker Wearable en 2025. »
