flerlagsmaske,

Flerlagsmasker mest effektive til at forhindre aerosoldannelse: Undersøgelse

multilayer Dyrere de er mere effektive til at forhindre dannelsen af ​​aerosoler, siger en ny undersøgelse foretaget af et hold ledet af forskere fra det Bengaluru-baserede Indian Institute of Science (IISc).

Undersøgelsen blev udført i samarbejde med forskere fra UC San Diego og University of Toronto Engineering.

Ifølge IISc, når en person hoster, rammer store dråber (> 200 mikron) den indvendige overflade af en maske med høj hastighed, trænger ind i maskestoffet og knækker eller "forstøver" til mindre dråber, som er mere sandsynlige aerosoldannelse. og derfor bærer virus som SARS-CoV-2 med dem.

Ved hjælp af et højhastighedskamera fulgte holdet nøje individuelle hostelignende dråber, der hændte på enkelt-, dobbelt- og flerlagsmasker, og observerede størrelsesfordelingen af ​​"datter"-dråberne, der blev genereret efter penetration gennem maskestoffet, ifølge til en IISc-erklæring lørdag.

For enkelt- eller dobbeltlagsmasker blev de fleste af disse forstøvede datterdråber fundet at være mindre end 100 mikron, med potentiale til at blive aerosoler, som kan forblive luftbårne i lang tid og potentielt forårsage infektion, ifølge undersøgelsen.

"Du er beskyttet, men dem omkring dig er det måske ikke," siger Saptarshi Basu, professor ved Institut for Mekanisk Teknik og hovedforfatter af undersøgelsen offentliggjort i Science Advances.

Tre-lags "jævn klud"-masker og N95-masker viste sig at forhindre forstøvning og derfor tilbyde den bedste beskyttelse.

Forskerne præciserer imidlertid, at når sådanne masker ikke er tilgængelige, kan selv enkeltlagsmasker tilbyde en vis beskyttelse og bør derfor bruges, hvor det kræves af sundhedsmyndighederne.

Masker kan reducere virusoverførslen markant ved at blokere både store dråber og aerosoler, men deres effektivitet varierer afhængigt af materialetypen, porernes størrelse og antallet af lag.

Tidligere undersøgelser har set på, hvordan disse dråber "sives" ned langs maskernes sider, men ikke hvordan masken i sig selv kan hjælpe med sekundær forstøvning til mindre dråber.

"De fleste af undersøgelserne analyserer heller ikke, hvad der sker på det individuelle faldniveau, og hvordan aerosoler kan genereres," tilføjer Basu.

For at efterligne en menneskelig hoste brugte holdet en tilpasset dråbeautomat til at sætte en erstatningshostevæske under tryk (vand, salt med mucin og et fosfolipid) og skubbe individuelle dråber ind i masken.

"Trykpåvirkning øger faldets hastighed, og [dysen] åbningstiden bestemmer størrelsen," forklarer Shubham Sharma, en ph.d.-studerende ved Institut for Maskinteknik og førsteforfatter af undersøgelsen. "Med dette kunne vi generere dråber fra 200 mikron til 1.2 mm
Størrelse."

Holdet brugte en pulserende laser til at kaste skygger fra dråberne og et kamera og zoomobjektiv til at tage billeder ved høje hastigheder (20,000 billeder i sekundet). Ud over kirurgiske masker blev der også prøvet nogle lokalt indkøbte stofmasker.

Hvilken slags maske har du på? (AP Foto / Andy Wong)

Holdet undersøgte også virkningerne af at variere hastigheden, hvormed dråben udstødes, og anslagsvinklen.

De fandt ud af, at enkeltlagsmasker kun kunne blokere udslip af 30 procent af det oprindelige volumen af ​​dråber.

Dobbeltlagsmasker var bedre (ca. 91 procent blokerede), men mere end en fjerdedel af datterdråberne, der blev genereret, var i aerosolstørrelsesområdet. Dråbetransmission og -generering var ubetydelig eller nul for triple-lags- og N95-maskerne.

Holdet spredte også fluorescerende nanopartikler af samme størrelse som virussen i de kunstige hostedråber for at vise, hvordan disse partikler kan blive fanget i maskens fibre, hvilket understreger vigtigheden af ​​at kassere maskerne efter brug. Forskerne håber at udføre yderligere undersøgelser ved hjælp af en storskala patientsimulator, der også ville tillade sporing af flere dråber.

"Der bliver også lavet undersøgelser for at foreslå mere robuste modeller for at forstå, hvordan denne forstøvning rent faktisk finder sted," siger Basu. "Dette er et problem ikke kun for COVID-19, men også for lignende luftvejssygdomme i fremtiden."