Większość domowych maseczek skuteczna, nawet podczas kichania
Większość materiałów, z których powstają proste maseczki, powinna stosunkowo dobrze zatrzymywać większe i mniejsze krople śliny, nawet podczas kichania. A tym samym zmniejszać ryzyko rozprzestrzeniania SARS-CoV-2 - wykazał przeprowadzony przez naukowców test.
Jak przypominają specjaliści z University of Illinois, Urbana-Champaign (USA), według różnych badań maseczki, także te domowej roboty, w połączeniu z częstym myciem rąk i zachowaniem dystansu społecznego ograniczają roznoszenie koronawirusa.
Jednak większość dotychczasowych testów koncentrowała się na sprawdzaniu skuteczności względem tylko małych kropelek śliny, a to może nie być wystarczające.
Jak tłumaczą naukowcy, w aerozolach zawieszone są zwykle krople o średnicy do 5 mikrometrów. Kiedy ktoś rozmawia, kaszle lub kicha mogą się jednak zdarzyć także większe - nawet o średnicy do milimetra.
Wylatując z ust, mają one wystarczająco dużą energię, by przecisnąć się przez pory w tkaninie maseczki, rozbić na mniejsze kropelki i ulecieć w powietrze.
Jednocześnie maska musi być wykonana z tkaniny, która pozwala na możliwie swobodne oddychanie, a to ułatwia kropelkom przeniknięcie.
Zbyt szczelna tkanina też nie jest dobra
"Maska wytworzona z materiału, który słabo przepuszcza powietrze, jest nie tylko niewygodna, ale może także być nieszczelna, ponieważ będzie wypuszczała powietrze wokół swojego obwodu. To czyni ją bezużyteczną i daje fałszywe poczucie bezpieczeństwa" - mówi prof. Taher Saif, autor pracy opublikowanej w piśmie "Extreme Mechanics Letters".
"Naszym celem było pokazanie, że wiele popularnych materiałów oferuje kompromis między swobodą oddychania i skutecznością w blokowaniu kropelek - dużych i małych" - dodaje badacz.
Jego zespół przetestował 11 popularnych tkanin, porównując je do maski chirurgicznej.
Sprawdzili nowe i używane materiały
Naukowcy sprawdzili nowe i używane materiały, w tym pikowane tkaniny, prześcieradła czy ścierki.
"Zbadanie swobody oddychania było łatwe. Po prostu zmierzyliśmy przepływ powietrza przez tkaninę. Sprawdzenie zdolności do zatrzymywania kropel było nieco bardziej skomplikowane" - opowiada prof. Saif.
Aby tego dokonać, emitujące aerozol urządzenie badacze napełnili destylowaną wodą z fluorescencyjnymi cząstkami o średnicy 100 nm.
Z prędkością 17 metrów na sekundę
Na drodze wyrzucanego aerozolu umieszczali różne tkaniny, a ewentualne krople chwytali na specjalną płytkę.
"Mierzyliśmy liczbę nanocząstek lądujących na płytce, używając konfokalnego mikroskopu wysokiej rozdzielczości. Mogliśmy potem porównać stosunek liczby cząstek zebranych przy filtrowaniu tkaniną i bez niej. To pozwalało nam zmierzyć zdolność materiału do zatrzymywania kropel" - opowiada badacz.
Jego grupa sprawdziła też prędkość produkowanych kropel.
Poruszały się one z prędkością 17 m/s. Jak podają badacze, krople wyrzucane z ust podczas mówienia, kaszlu lub kichania mają prędkość od 10 do 40 m/s.
Szybka kamera pokazała natomiast, że krople miały wielkość od 0,1 do 1 mm średnicy. To odpowiada dużym kroplom wyrzucanym z ust.
Optymistyczne wyniki badań
Testy przyniosły optymistyczne wyniki.
"Odkryliśmy, że większość sprawdzonych materiałów, nawet w pojedynczej warstwie jest relatywnie skuteczna w zatrzymywaniu 100 nanometrowych cząstek niesionych przez krople o wysokiej prędkości podobne do tych, które mogą być emitowane w czasie rozmowy, kaszlu lub kichania" - informuje prof. Saif.
"Przy dwóch lub trzech warstwach nawet bardziej przepuszczalne tkaniny, takie jak materiał t-shirta oferują skuteczność zatrzymywania kropel podobną do tej, jaką uzyskuje się w masce chirurgicznej. Jednocześnie nadal oferują one podobną lub lepszą swobodę oddychania" - donosi badacz.
