Peut-on améliorer l’efficacité des masques respiratoires N95 en améliorant les matériaux qui entrent dans la composition de leur filtre? C’est l’hypothèse sur laquelle se pencheront Nicole R. Demarquette, professeure-chercheuse au Département de génie mécanique de l’École de technologie supérieure (ÉTS), et son équipe.
À l’heure actuelle, les filtres qui sont intégrés aux masques N95 sont essentiellement composés de polypropylène, de polyéthylène ou de mélanges de polymères (fibres bicomposantes). Ils portent la mention « N95 », car ils ont la capacité de filtrer minimalement 95 % des aérosols infectieux, c’est-à-dire les gouttelettes en suspension dans l’air.
La professeure Demarquette croit que d’autres polymères, dotés de propriétés antivirales et antibactériennes, pourraient être utilisés pour fabriquer ces filtres et qu’il serait également possible de les rendre plus efficaces en recourant à de nouveaux procédés de fabrication.
« En modifiant la forme des membranes, nous pourrions, par exemple, créer des filtres encore plus performants que ceux que nous trouvons actuellement sur le marché », explique-t-elle.
De façon plus concrète, il s’agirait de réduire la taille des fibres entrant dans la composition des filtres, ce qui, par le fait même, rendrait leurs pores plus petits. La mise au point de nouveaux procédés de fabrication contribuerait à réduire le diamètre de ces fibres de sorte qu’il atteigne un millième de millimètre voire un dix millième de millimètre. Par conséquent, la taille des pores pourrait être de 10 à 100 fois plus petite que celle que l’on retrouve maintenant dans les membranes des filtres.
L'électrofilage et le filage par soufflage
Pour y arriver, la chercheuse compte recourir à des techniques innovantes du secteur des matériaux avancés, telles que l’électrofilage et le filage par soufflage. L’électrofilage permet de mettre en forme des polymères au moyen d’un haut voltage électrique. Cette technique est très utile pour fabriquer des membranes de polymère synthétique ou biosourcé, composées de fibres dont le diamètre varie de quelques nanomètres à quelques microns. Quant au filage par soufflage, il s’agit d’une technique très similaire à l’electrofilage, mais qui recourt à une force mécanique plutôt qu’à un voltage électrique pour mettre en forme les polymères.
« Il s’agit pour l’instant d’une hypothèse de recherche. Nous verrons d’ici quelques mois si notre piste est bonne », conclut la professeure Demarquette.
Ce projet pourra être réalisé grâce à des fonds de recherche versés par le programme Alliance du Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie (CRSNG). Ce programme, lancé en 2019, vise à stimuler les collaborations entre les chercheurs universitaires et des organismes publics, privés et sans but lucratif. Les professeurs Ricardo Zednik et Ilyass Tabiai, tous deux de l’ÉTS, collaboreront également à ce projet.
À propos de Nicole R. Demarquette
Professeure titulaire au Département de génie mécanique de l’École de technologie supérieure depuis 2012, Nicole R. Demarquette travaille depuis plus de 20 ans au développement de systèmes polymériques basés sur des concepts fondamentaux de la rhéologie ou de la thermodynamique. Ses intérêts de recherche portent sur le développement de nouveaux matériaux polymériques et les techniques de fabrication émergentes, telles que l’électrofilage qui permet d’obtenir des matériaux non tissés pour des applications dans les domaines du biomédical, de l’énergie ou de la filtration. En plus d’être l’auteure de plus de 130 articles dans des journaux spécialisés et de plusieurs chapitres de livres, la professeure Demarquette a formé près de 50 étudiants aux études supérieures. Ses travaux, qui sont reconnus internationalement, ont été réalisée en partenariat avec de nombreuses entreprises. Ils ont contribué au développement de nouveaux matériaux, notamment dans les secteurs de l’automobile et de l’électronique.
Source :
Service des communications
ÉTS, 4 juin 2020
Toutes les actualités de l'École de technologie supérieure >>>