При разговоре, кашле или чихании образуются крупные капли, которые несут вирусные частицы и имеющихся знаний недостаточно, чтобы определить эффективность некоторых тканей, используемых в самодельных масках.
Исследователи Университете Иллинойса, Урбана-Шампейн во главе с Тахером Саифом решили восполнить пробел в знаниях и провели исследование, в котором изучали эффективность обычных бытовых тканей в блокировании капель. Частицы аэрозоля обычно имеют размер менее 5 микрометров и находятся в диапазоне сотен нанометров. Однако более крупные капли - примерно до 1 миллиметра в диаметре - также могут выделяться, когда человек говорит, кашляет или чихает. Эти крупные капли создают проблему, поскольку при достаточном импульсе они могут пробиться через поры некоторых тканей, разбиться на более мелкие капли и разлететься по воздуху.
Саиф говорит: «Маска, сделанная из ткани с низкой воздухопроницаемостью, не только неудобна, но может привести к утечке, поскольку выдыхаемый воздух вытесняется по ее контурам, нарушая предназначение маски и создавая ложное ощущение защиты. Наша цель - показать, что во многих обычных тканях используется компромисс между воздухопроницаемостью и эффективностью блокирования капель - больших и малых».
Ученые проверили воздухопроницаемость и способность блокировать образование капель у 11 распространенных в домашнем обиходе тканей, используя медицинскую маску в качестве эталона. Это были новая и бывшая в употреблении одежда, простыни и кухонные полотенца. Затем исследователи охарактеризовали ткани с точки зрения их конструкции, содержания волокон, веса, количества нитей, пористости и степени водопоглощения.
В ходе эксперимента исследователи наполняли сопло ингалятора дистиллированной водой с легко обнаруживаемыми флуоресцентными частицами диаметром 100 нанометров, которые, имеют размер частицы нового коронавируса. При надувании ингалятор проталкивает воду через сопло и генерирует капли с высоким импульсом, которые собираются на пластиковой посуде, помещенной перед ингалятором. Чтобы проверить ткани, исследователи повторяют этот процесс с различными материалами, помещенными на чашки для сбора.
С помощью конфокального микроскопа высокого разрешения ученые подсчитывали количество наночастиц, попавших на чашку с тканью и без нее. Также они измерили скорость и размер частиц, выбрасываемых из ингалятора, с помощью высокоскоростной видеозаписи. Анализ показал, что капли покидают ингалятор со скоростью около 17 метров в секунду. По словам исследователей, капли, выделяемые при разговоре, кашле и чихании, имеют скорость от 10 до 40 метров в секунду.
«Мы обнаружили, что все протестированные ткани значительно эффективны при блокировании 100-нанометровых частиц, переносимых высокоскоростными каплями, подобными тем, которые могут выделяться при разговоре, кашле и чихании, даже при одном слое. С двумя или тремя слоями даже проницаемые ткани, такие как ткань футболки, обеспечивают эффективность блокировки капель, аналогичную эффективности медицинской маски, сохраняя при этом сопоставимую или лучшую воздухопроницаемость», резюмировал Саиф. http://nauka24news.ru/?p=14318