Penetrering og forstøvning af hostedråber gennem enkeltlags hjemmelavede maskestoffer. Kredit:Bal Krishan
Da spredningen af virus, der forårsager COVID-19, fortsætter, eksperter anbefalede at bære hjemmelavede ansigtsmasker, når kirurgiske masker eller N95-masker ikke er tilgængelige for at forhindre spredning af pandemien. Selvom sådanne provisoriske masker er mere økonomiske og tilgængelige i lande med lav indbygger, effektiviteten af kludmasker er ikke undersøgt i dybden.
I Fysik af væsker , forskere fra Indian Institute of Science studerede skæbnen for en stor surrogathostedråber ved forskellige hastigheder, svarende fra mild til svær, mens man bruger forskellige lokalt indkøbte stoffer som masker.
"Vores resultater viser bomuld, håndklædebaserede stoffer var mest effektive blandt de betragtede stoffer og skal sys sammen som flere lag for at lave hjemmelavede ansigtsmasker, " sagde forfatteren Saptarshi Basu. "En hjemmelavet maske med tre eller flere lag anbefales, da det kan undertrykke aerosoldannelse betydeligt."
Forskerne analyserede effekten af vask på maskens effektivitet, og resultaterne viste en ubetydelig indflydelse af vask på maskens effektivitet i op til 70 vaskecyklusser.
Ved at bruge en piezoelektrisk-baseret dråbedispenser, forskerne skabte surrogat hostedråber, der påvirkede et enkelt lag af forskellige stofprøver med forskellige hastigheder. Stofferne, der blev brugt i forskningen, omfattede enkelte lag sommerstole, lommetørklæde, bomuldshåndklæde, og kirurgiske masker.
De specifikke bomuldsstofmaterialer blev udvalgt ud fra deres daglige brug og folks tilbøjelighed til at dække deres ansigt ved hjælp af disse stofmaterialer. Forskerne brugte højhastighedsbilleddannelse til at kvantificere tærsklen for gennemtrængning og mængden af dråbeindtrængning ved forskellige hastigheder.
Forskerne så på, hvordan stofegenskaber, som porestørrelse og porøsitet, påvirker dråbeindtrængning gennem masken.
Resultaterne er relevante for mange grupper, herunder beslutningstagere, der undersøger, hvordan man kan modvirke aerosoldannelse gennem sekundær forstøvning af hostedråber, når de trænger ind i maskevævet. For maskefabrikanter og den generelle befolkning, det er nyttigt at vide, at N95 og kirurgiske masker er mest effektive, men når de ikke er tilgængelige, nogle specifikke bomuldsmaterialer eller hjemmelavede stoffer er velegnede til effektive provisoriske ansigtsmasker.
Resultaterne kan også være anvendelige i applikationer lige fra landbrug til medicinsk praksis, hvor placering af et trådnet eller måske et konstrueret cellulosenet med variabel porøsitet kan reducere momentum af indkommende spray fra en dyse, derved sikres optimal spredning af næringsstoffer eller pesticider til afgrøder eller bedre desinfektion på hospitalet
Artiklen, "Effektiviteten af hjemmelavede ansigtsmasker mod menneskelig hoste: Indsigt om penetration, forstøvning og aerosolisering af hostedråber, " er skrevet af Bal Krishan, Dipendra Gupta, Gautham Vadlamudi, Shubham Sharma, Dipshikha Chakravortty, og Saptarshi Basu. Artiklen vises i Fysik af væsker den 14. sept. 2021.