محققان آزمایشگاه ملی آرگون و دانشگاه شیکاگو با بررسی انواع مختلفی از مواد متداول در ساخت ماسک و ارزیابی خواص فیلتراسیون مکانیکی و الکترواستاتیک آنها در شرایط آزمایشگاهی تلاش کرده اند به این سوال اساسی که کدام پارچه و مواد برای جلوگیری از خروج ویروس از فرد بیمار و ورود ویروس به افراد سالم بهترین کارایی را دارد، پاسخ دهند.
پوشیدن ماسک می تواند بخش مهمی از استراتژی متوقف کردن گسترش کووید ۱۹ باشد. بنا به درخواست سیستم‌های بهداشت کشورهای مختلف، ماسک های جراحی و N95 باید برای پرسنل پزشکی که در خط مقدم فعالیت می‌کنند نگه داشته شود، با توجه به نیاز به ماسک و عدم دسترسی به آن در بازار می‌توان از پارچه در خانه برای ساخت ماسک بهره برد. در این بین شناختن بهترین مواد برای ساخت ماسک اهمیت زیادی دارد.
محققان آمریکایی در بررسی خود دریافتند که استفاده از چندین لایه و مخلوط کردن پارچه‌ها برای فیلتر کردنِ ذرات بهترین کارایی را دارد، اما نامناسب بودن شکل ماسک و دقیق قرار نگرفتن بر روی دهان و بینی می‌تواند همه چیز را خراب کند.
به گفته پژوهشگران که این مطالعات را برای چندین پارچه رایج از جمله پنبه، ابریشم، فلانل، پارچه‌های مصنوعیِ مختلف و ترکیبات آنها انجام داده اند به طور کلی، مشخص شده که ترکیبی از پارچه‌های مختلف که معمولاً در ماسک های پارچه‌ای مورد استفاده قرار می گیرد، می‌تواند محافظت قابل توجهی در برابر انتقال ذرات آئروسل (ذرات ریز معلق در هوا) ایجاد کند.
آنها طیف وسیعی از اندازه ذرات از حدود ۱۰ نانومتر تا ۱۰ میکرومتر ( یک پنجم قطر موی انسان) را بررسی کردند. قطر ویروس کرونا بین ۸۰ تا ۱۲۰ نانومتر است. بنابراین، ذرات آزمایش شده ریز بودند – و هنوز بحث وجود دارد که آیا این ذرات ریز حتی می توانند باعث عفونت شوند، اما اگر از ورود ذرات کوچک جلوگیری شود، قطعاً ذرات بزرگ نیز عبور نخواهند کرد.
این تیم دریافت که پارچه های “ترکیبی” (ساخته شده از مواد چند لایه) قادر به تصفیه اکثر قریب به اتفاق ذرات هستند.
به گفته محققان، بازده فیلتراسیون هیبریدها (مانند پنبه ابریشم ، پنبه نوعی پارچه ابریشمی ، پنبه فلانل) بیش از ۸۰ درصد برای ذرات کوچک تر از ۳۰۰ نانومتر و بیش از ۹۰ درصد برای ذرات بزرگتر از ۳۰۰ نانومتر بود.
آنها افزودند: ما حدس می زنیم که افزایش عملکرد هیبریدها به احتمال زیاد به دلیل اثر ترکیبی از تصفیه مکانیکی و الکترواستاتیکی است.” فیلتراسیون مکانیکی فقط پارچه‌ای است که ذرات را از لحاظ جسمی گیر می‌اندازد.
این تیم دریافتند که با پارچه‌هایی مانند پنبه، تعداد نخ‌ها تعیین کننده‌ی بهترین عملکرد است. هرچه سوراخ‌ها کوچکتر باشند، ذرات بزرگ کمتری می‌توانند فرار کنند.
فیلتراسیون مبتنی بر الکترواستاتیک کمی متفاوت است. به یک ماده فوق‌العاده استاتیک مانند پلی استر فکر کنید. فیلتر الکترواستاتیک ذرات معلق در هوا را در محیط استاتیک نگه می دارد. اما اگر ماسک خود را به درستی نپوشید، هیچ‌کدام از این تدابیر نتیجه‌ای دربر نخواهد داشت. در نیمه دوم آزمایش، این تیم به طور عمدی در پارچه‌هایی که آزمایش می‌کرد سوراخ‌های کوچکی ایجاد کرد و نتایج خوشایند نبود.
محققان توضیح دادند: “مطالعات ما همچنین حاکی از آن است که متناسب نبودن و بد پوشیدنِ ماسک می‌تواند منجر به کاهش ۶۰ درصدی راندمان تصفیه شود.” بنابراین، هرچه ماسک خود را با هر روشی درست می‌کنید، حتماً آن را به درستی استفاده کنید.
این پژوهش در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.
انتهای پیام
* نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند