Masken betyder noget:Hvordan masker påvirker luftstrømmen, beskyttelse effektivitet

Selvom det har været almindeligt kendt, at iført en ansigtsmaske vil hjælpe med at afbøde samfundets spredning af COVID-19, der vides mindre om maskernes særlige effektivitet til at reducere virusbelastningen i luftvejene hos dem, der bærer dem.

I Væskers fysik , forskere fra University of Massachusetts Lowell og California Baptist University undersøgte effekten af ​​at bære en trelags kirurgisk maske på inspiratoriske luftstrømme og maskens virkninger på indånding og aflejring af omgivende partikler i de øvre luftveje.

"Det er naturligt at tro, at iført en maske, uanset nyt eller gammelt, skal altid være bedre end ingenting. Vores resultater viser, at denne tro kun er sand for partikler større end 5 mikrometer, men ikke for fine partikler mindre end 2,5 mikrometer, "sagde forfatteren Jinxiang Xi.

Forskerne fandt ud af, at iført en maske med lav (mindre end 30%) filtreringseffektivitet kan være værre end uden.

De udviklede en beregningsmæssig ansigtsmaske -model ved hjælp af en fysiologisk realistisk model af en person iført en kirurgisk maske med læg og derefter ved hjælp af numeriske metoder til at spore partiklerne gennem masken. De undersøgte adfærden og skæbnen for aerosoler, der passerer gennem masken, på ansigtet, ind i luftvejen, og, til sidst, hvor de aflejres i næsen, svælg, eller dyb lunge.

Modellen viste en maske ændrer luftstrømmen omkring ansigtet, så i stedet for at luft kommer ind i munden og næsen gennem bestemte stier, luft kommer ind i munden og næsen gennem hele maskeoverfladen, men ved lavere hastigheder.

Den lavere hastighed nær ansigtet favoriserer inhalation af aerosoler i næsen, så selvom masker filtrerer et bestemt antal partikler ud, flere partikler, der slipper ud for maskefiltrering, kan trænge ind i luftvejene.

De fandt, at filtreringseffektiviteten af ​​den trelags kirurgiske maske kan variere fra 65%, hvis nyt, til 25%, når den bruges, så at bære en 65% maske korrekt vil give god beskyttelse, men iført en 25% filtreringsmaske kan være værre end slet ikke at have en på.

"Vi håber, at offentlige sundhedsmyndigheder styrker de nuværende forebyggende foranstaltninger for at bremse COVID-19-transmission, som at vælge en mere effektiv maske, iført den ordentligt for den højeste beskyttelse, og undgå at bruge en overdreven brugt eller udløbet kirurgisk maske, "sagde Xi.

Forskerne fandt plisserne af en kirurgisk ansigtsmaske væsentligt påvirker luftstrømsmønstre, tyder på, at maskeform også skal betragtes som en vigtig faktor ved estimering af maskebeskyttelseseffektivitet og design af nye masker. Xi sagde, at de yderligere vil undersøge virkningerne af maskeformer på menneskelig luftvejsbeskyttelse.