Contrôle de qualité et développement de matériaux

La microstructure des masques de protection (ici, une image en microscopie électronique à balayage de la couche centrale d'un masque chirurgical avec une représentation schématique d'un virus corona) joue un rôle important dans le confort de port et l'efficacité du filtrage. © Fraunhofer IMWS

Supports interchangeables pour masques respiratoires ont été fabriqués par le Fraunhofer IMWS dans le cadre du projet »ProSchutz«. © Fraunhofer IMWS

L'institut Fraunhofer pour la microstructure des matériaux et des systèmes IMWS soutient, grâce à sa compétence en matériaux, la lutte contre la pandémie de COVID-19. L'institut travaille actuellement en collaboration avec neuf autres instituts Fraunhofer à l'échelle nationale sur le développement de textiles de protection innovants. Il s'agit de poursuivre des approches innovantes en matière d'efficacité de protection, tout en optimisant le confort de port. Déjà au printemps, l'établissement de recherche avait aidé des cliniques et le centre de crise de la ville de Halle (Saale).

»Il est pour nous une priorité urgente de contribuer à la gestion de la pandémie de COVID-19 avec nos compétences et capacités. Depuis l'apparition des premiers cas de coronavirus, nous soutenons le développement de matériaux de protection appropriés, afin d'aider surtout les personnes particulièrement vulnérables et ainsi réduire l'impact de la crise», déclare le Prof. Matthias Petzold, directeur par intérim de l'IMWS Fraunhofer.

L'institut spécialisé dans la recherche sur les matériaux, avec ses environ 300 employés, s'engage dans divers projets et solutions. Déjà lors de la première vague d'infection au printemps, les chercheurs de l'IMWS Fraunhofer ont examiné plusieurs masques en tissu, fabriqués comme protection semi-professionnelle pour la bouche et le nez dans des ateliers textiles locaux, pour le centre de crise de la ville de Halle (Saale). L'institut a également développé et fabriqué des supports interchangeables pour masques respiratoires, distribués via un partenaire de coopération. Ces supports en plastique peuvent accueillir des tissus avec différentes propriétés de filtration, qui peuvent également être réutilisés. En collaboration avec le centre hospitalier universitaire de Halle et la Hochschule Merseburg, les spécialistes de l'IMWS ont étudié comment fabriquer des équipements de protection pour le personnel médical, comme des masques de protection contre les éclaboussures, par impression 3D.

La collaboration avec l'hôpital St. Elisabeth et St. Barbara à Halle a été particulièrement étroite pour déterminer les besoins réels en clinique et tester déjà des approches innovantes en situation réelle. »Surtout lors de la première phase aiguë de la pandémie, lorsque la pénurie d'équipements de protection tels que les masques opératoires ou les combinaisons jetables était présente ou menaçait, nous avons développé spontanément de nombreuses bonnes idées et les avons mises en œuvre de manière flexible. Cela a également permis de générer plusieurs pistes pour des développements prometteurs que nous souhaitons poursuivre ensemble», explique le Dr Sven Seeger, chef du service de gynécologie à l'hôpital.

Des discussions approfondies au sein de cette collaboration et avec d'autres partenaires ont montré que, pour la protection contre les infections du personnel médical et des personnes vulnérables en période de pandémie, il est nécessaire d'avoir des équipements de protection optimisés, offrant à la fois un grand confort de port (faible résistance respiratoire, longues durées d'utilisation) et une haute barrière contre les agents pathogènes. L'IMWS Fraunhofer souhaite répondre à ce besoin dans le cadre d'un projet lancé en novembre avec d'autres instituts Fraunhofer, visant à développer et évaluer de nouveaux textiles de protection antiviraux.

»Nous voulons poser les bases de meilleures solutions, notamment pour la protection des groupes professionnels et des populations à risque particulièrement exposés actuellement, mais aussi pour d'éventuelles futures situations de pandémie. Nous apportons notamment notre expertise en évaluation des matériaux», déclare le Dr Christian Schmelzer, responsable du domaine d'activité «Matériaux biologiques et macromoléculaires» à l'IMWS Fraunhofer. »En très peu de temps, nous avons développé de nombreuses compétences supplémentaires pour répondre aux nouvelles questions en matière de diagnostic matériel et avons également constaté que les méthodes d'essai établies jusqu'ici ne sont pas toujours adaptées pour une caractérisation rapide, fonctionnelle et orientée à l'usage des propriétés des matériaux lors d'une pandémie. En plus d'améliorer les matériaux, nous développons donc aussi de nouvelles méthodes.« Parmi celles-ci figurent, par exemple, l'évaluation des procédés de stérilisation, de nouvelles méthodes de modification des matériaux par revêtements ou l'utilisation de la mesure par diffusion laser, la microscopie acoustique et la microscopie à fluorescence 3D pour évaluer la performance optimale ainsi que les exigences de sécurité et de santé pour les textiles de protection.

Dans le cadre du programme « Fraunhofer contre le Corona », plusieurs autres instituts Fraunhofer à travers le pays, avec leur savoir-faire technologique, développent des mesures d'aide pour faire face à la pandémie, en complément de l'IMWS Fraunhofer.