Développement de vêtements de protection chimique intelligents à haute performance de filtration

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En milieu de travail, les particules nanométriques aérolisées (PNA) sont pour la plus part du temps produites de façon involontaire ou sont présentes dans l'environnement sans pouvoir en contrôler l'émission et la dispersion. Elles peuvent être inorganiques quand elles sont produites par des procédés d'usinage conventionnels comme le soudage, le sablage, le polissage, la découpe au laser ou encore l'impression 3D mais aussi organiques comme les virus et les agents infectieux en milieu hospitalier ou dans certains secteurs de l'industrie agroalimentaire. De plus en plus d'études nanotoxicologiques tendent à prouver que certaines PNA sont potentiellement néfastes pour la santé humaine pouvant produire des troubles respiratoires (inflammation pulmonaire, asthme) ou des réactions dermiques (dermatites). Pour protéger les nombreux travailleurs exposés aux PNA, il est recommandé de porter des équipement de protection individuelle et particulièrement des vêtements de protection chimique (VPC) de type 5, c'est-à-dire efficace contre les particules solides micrométriques aérolisées. Cependant de récentes publications pointent une efficacité bien insuffisante lors d'une exposition aux PNA. Pour palier ce manque d'efficacité, les travailleurs sont contraints de remplacer leur VPC seulement après quelques heures d'utilisation sans pour autant être sûr de la nécessité de cette opération. Cela conduit à une surconsommation de VPC engendrant, d'une part des coûts économiques importants mais surtout un coût environnemental non négligeable puisque les VPC ne sont pas recyclés. Pour favoriser l'essor de matériaux à fort potentiel filtrant et développer des VPC intelligents permettant aux utilisateurs d'anticiper la nécessité ou pas de les remplacer, ce programme de recherche propose 1) de développer de nouvelles structures filtrantes par la modification des propriétés de surfaces des fibres constitutives et 2) de concevoir des VPC mesurant en temps réel leur propre efficacité de filtration et donc leur limite d'utilisation. Pour compléter ces travaux, la dernière partie de cette demande mettra l'accent sur le développement de modèles prédictifs de filtration en intégrant aux modèles existants des paramètres structuraux en environnementaux. Les résultats générés par ce programme de recherche permettront d'une part d'améliorer l'efficacité des VPC de type 5 et de mieux protéger les travailleurs mais aussi d'accélérer l'utilisation de ces matériaux à fort potentiel filtrant pour développer d'autres types de filtres et en particulier pour la protection contre les agents viraux et bactériologiques. Ce programme de recherche permettra également de former deux étudiants de 3e cycle, deux étudiants 2e cycle et cinq stagiaires dans un domaine en plein essor, la santé et la sécurité au travail dans l'industrie 4.0, extrêmement important pour le développement de l'économie canadienne.