Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Ansigtsmasker langsom spredning af COVID-19; typer masker, anvendelseslængde

Volumen af ​​brøkdel af åndedrætsluft ved begyndelsen/inspirationstoppen og udløbet under ventilationshastighederne på både 7,5 liter pr. Minut (tilfælde I) og 15 liter i minuttet (tilfælde II). Farven i blå repræsenterer volumen optaget af ren frisk luft, mens den røde farve repræsenterer det volumen, der optages af ren, luftet luft. Farverne imellem repræsenterer en blanding af frisk og åndet luft. Kredit:Heow Pueh Lee

Brug af ansigtsmasker til at bremse spredningen af ​​COVID-19 er blevet bredt anbefalet af sundhedspersonale. Dette har udløst undersøgelser, der har undersøgt fysikken ved brug af ansigtsmaske og sygdomsoverførsel, samt undersøgelser af materialer, design, og andre spørgsmål, der påvirker den måde, ansigtsmasker fungerer på.

I Væskers fysik , efterforskere kiggede på forskning om ansigtsmasker og deres anvendelse og opsummerede, hvad vi ved, til dato, om den måde ansigtsmasker filtrerer eller blokerer virussen. De opsummerer også designproblemer, der stadig skal løses.

Et vigtigt aspekt af ansigtsmaskefunktionen involverer størrelsen af ​​væskedråber, der udvises fra næse og mund, når en person taler, synger, nyser, hoste, eller endda bare ånde. Større dråber, med størrelser omkring 5-10 mikron, er de mest almindelige. Disse dråber er stadig ganske små, imidlertid. At sammenligne, et menneskehår er omkring 70 mikrometer i diameter.

Endnu mindre dråber, dem under 5 mikron, er muligvis mere farlige. Disse kan blive aerosoliseret og forblive suspenderet i luften i lange perioder. Blandt de mange typer masker i brug (kludmasker, kirurgiske masker, og N95 -masker), kun N95'er kan filtrere dråber i størrelse i aerosol.

Udførelsen af ​​ansigtsmasker brugt i mange timer, f.eks. af sundhedsvæsenet eller andre vigtige arbejdstagere, indflydelse på, hvor effektiv maskebrug generelt kan være. Termisk komfort er et vigtigt spørgsmål, især i varme og fugtige miljøer.

Simulerede luftstrømsmønstre nær ansigtet på en person, der bærer en N95 -maske. Kredit:Heow Pueh Lee

Efterforskerne fandt ansigtsmasker fremstillet af hybridpolymermaterialer, der kunne filtrere partikler med høj effektivitet og samtidig afkøle ansigtet. Fibrene, der bruges i disse specielle masker, er gennemsigtige for infrarød stråling, tillader varme at slippe ud under masken.

"Der kan være en vis forbindelse mellem vejrtrækningsmodstand og ansigtsmaskens strømningsmodstand, som skal undersøges for et ansigtsmaske-bæreinterval, "sagde forfatteren Heow Pueh Lee." Også, miljøtilstanden i kammerrummet i ansigtsmasken skal kvantificeres mere præcist ved hjælp af miniaturiserede sensorer og udvikling af menneskelige kopier til sådanne undersøgelser. "

Simulerede luftstrømsmønstre uden at bære maske. Kredit:Heow Pueh Lee

Efterforskerne gennemgik også epidemiologiske undersøgelser med det formål at opdage, om ansigtsmasker reducerer det effektive reproduktionstal. Hvis reproduktionstallet falder til under 1, epidemien stopper med at sprede sig. En undersøgelse brugte COVID-19-data fra staten New York.

"Resultaterne tyder på, at den konsekvente brug af effektive ansigtsmasker, såsom kirurgiske masker, kan føre til udryddelse af pandemien, hvis mindst 70% af beboerne konsekvent bruger sådanne masker offentligt, "sagde forfatteren Sanjay Kumar." Selv mindre effektive kludmasker kan også bremse spredningen, hvis den bæres konsekvent. "


Varme artikler