Маски для лица N95 со встроенными клапанами позволяю потоку нефильтрованного выдыхаемого воздуха выходить наружу, что делает их бесполезными для остановки распространения коронавируса.
Исследователь из США использовал высокоскоростные камеры для съемки моделей воздушного потока, исходящего из открытого рта, бесклапанной маски и маски с клапанами.
Кадры показали, что маски без клапанов успешно отфильтровывают большую часть капель из выдыхаемого воздуха — тем самым снижая риск передачи COVID-19.
Однако клапаны позволяли струе насыщенного каплями воздуха выходить из маски, а это означало, что, если их носить инфицированному человеку, они будут способствовать распространению вирусных частиц.
Маски поощряются во время пандемии в первую очередь для того, чтобы отфильтровать выдыхаемое носителями дыхание — больше, чем для того, чтобы остановить вдыхание вирусных частиц от других.
Бесклапанные маски N94 более эффективны в этой роли.
"Когда вы сравниваете видео бок о бок, разница бросается в глаза", - сказал автор статьи и инженер-механик Мэтью Стаймэйтс из Национального института стандартов и технологий в Мэриленде.
Маски с клапанами стали популярными, так как через них легче дышать и удобнее. Они предназначены для фильтрации входящих твердых частиц — и таким образом используются для защиты строительных рабочих от пыли и больничного персонала от инфекций.
Однако маски, необходимые для того, чтобы остановить распространение COVID-19, в основном предназначены для защиты других людей от риска того, что сам владелец может быть заражен.
- Я не ношу маску, чтобы защитить себя. Я ношу ее, чтобы защитить своего соседа, потому что я могу быть бессимптомным и распространять вирус, даже не зная об этом. Но если я надену маску с клапаном, то ничем не помогу, - сказал мистер Стаймэйтс.
В своем исследовании Мистер Стаймэйтс создал два видео, используя различные методы визуализации потока, основанные на плотности воздуха и рассеянии света.
В одном он носил дезинфицирующую респираторную маску N95 с клапаном, который позволял выдыхаемому воздуху поступать в окружающую среду нефильтрованным.
В другом видео он проанализировал маску без клапана с помощью манекена и механического дыхательного аппарата, который испускает воздух с той же скоростью, что и отдыхающий взрослый.
Это позволило мистеру Стаймейту наблюдать за потоком воздуха, сохраняя при этом постоянную частоту дыхания, давление воздуха и другие переменные.
Затем он написал компьютерный код, который подсчитал количество ярких пикселей в видео и использовал его для оценки количества капель в воздухе.
Однако это не точная мера количества капель, поскольку двухмерное видео не может полностью захватить трехмерный объем воздуха.
Однако приблизительные цифры служат для определения тенденций, которые могут быть проанализированы для лучшего понимания динамики воздушного потока различных типов масок.
Мистер Стаймэйтс отметил, что в его исследовании рассматривался только один тип клапанной маски —он отметил, другие конструкции клапанных масок могут выпускать различные потоки воздуха.
Кроме того, маски, которые не являются плотно прилегающими, имеют утечку воздуха по краям маски - компрометируя производительность аналогично наличию клапана.
Несмотря на это, он сказал, что надеется, видео поможет людям понять — с первого взгляда — почему маски, предназначенные для замедления распространения COVID-19, не должны иметь клапанов.
Европейские центры по профилактике и контролю заболеваний призвали людей не пользоваться клапанными масками, а некоторые американские города полностью запретили их использование.