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Lo studio esamina la prestazione dei fabbricati per le maschere casalinghe contro la diffusione di COVID-19

Gli studi indicano che le maschere casalinghe contribuiscono a combattere la diffusione dei virus come COVID-19 una volta combinate con il frequente a mano lavaggio e distanziare fisico. Molti di questi studi mettono a fuoco sul trasferimento delle particelle minuscole dell'aerosol; tuttavia, i ricercatori dicono che parlando, tossendo e starnutendo genera le più grandi goccioline che portano le particelle del virus. A causa di questo, l'ingegnere meccanico Taher Saif ha detto che la conoscenza stabilita non può essere abbastanza per determinare l'efficacia di alcuni fabbricati utilizzati nelle maschere casalinghe.

Saif, una scienza meccanica e professore all'università dell'Illinois, Urbana-Champagne di assistenza tecnica, piombo uno studio che ha esaminato l'efficacia dei fabbricati comuni della famiglia nelle goccioline di didascalia. I risultati sono pubblicati nelle lettere estreme dei meccanici del giornale.

Le particelle dell'aerosol sono classificate tipicamente come meno di 5 micrometri e si trovano nell'ordine delle centinaia di nanometri. Tuttavia, le più grandi goccioline - fino a circa 1 millimetro di diametro - possono anche essere espelse quando una persona parla, tossisce o starnutisce. Queste più grandi goccioline pongono un problema perché, con slancio sufficiente, possono schiacciare attraverso i pori di alcuni fabbricati, rompersi nelle più piccole goccioline e diventare disperse nell'aria.

Tuttavia, dato che una persona al tatto coercitivo per indossare una maschera, deve stare bene e respirabile, i ricercatori hanno detto.

Una maschera fatta da un fabbricato basso-breathability è non solo scomoda, ma può anche provocare la dispersione poichè l'aria esalata è espelsa intorno ai contorni di una fronte di taglio, sconfiggenti lo scopo della maschera e fornenti un senso falso della protezione. Il nostro scopo è di indicare che molti fabbricati comuni sfruttano il rapporto tra il breathability ed il risparmio di temi delle goccioline di didascalia - grandi e piccole.„

Saif, scienza meccanica e professore di assistenza tecnica all'università dell'Illinois, Urbana-Champagne

Il gruppo ha verificato l'abilità di gocciolina-didascalia e di breathability di 11 fabbricato comune della famiglia, facendo uso di una maschera medica come benchmark. I fabbricati selezionati hanno variato dai nuovi ed indumenti usati, dai panni imbottiti, dalle lenzuola e dal materiale dello strofinaccio. I ricercatori poi hanno caratterizzato i fabbricati in termini di loro tariffa della costruzione, del contenuto della fibra, del peso, di numero di fili, di porosità e dell'assorbimento d'acqua.

“Provare il breathability di questi fabbricati erano la parte facile,„ Saif ha detto. “Abbiamo misurato semplicemente la tariffa del flusso d'aria attraverso il fabbricato. Verificare l'abilità di gocciolina-didascalia è un po'più complicato.„

In laboratorio, i ricercatori riempiono l'ugello di un inalatore di acqua distillata seminata con le 100 particelle fluorescenti facili da trovare del diametro di nanometro - che sembra essere la dimensione di una particella novella di coronavirus. Una volta soffiato, l'inalatore forza l'acqua attraverso l'ugello e genera le goccioline di alto-slancio che si raccolgono su un piatto di plastica collocato davanti all'inalatore. Per provare i fabbricati, i ricercatori ripetono questo trattamento con i vari materiali collocati sopra i piatti della raccolta.

“Contiamo il numero delle nanoparticelle che sbarcano sul piatto facendo uso di un microscopio confocale ad alta definizione. Possiamo poi usare il rapporto del numero raccolto con e senza il fabbricato per darci una misura di risparmio di temi di gocciolina-didascalia,„ Saif ha detto.

Il gruppo egualmente ha misurato la velocità e la dimensione delle particelle espelse dall'inalatore facendo uso del video ad alta velocità.

Le loro analisi hanno rivelato che le goccioline lasciano l'inalatore a circa 17 metri al secondo. Le goccioline rilasciate parlando, tossendo e starnutendo hanno velocità all'interno dell'intervallo di 10 - 40 metri al secondo, i ricercatori hanno detto.

In termini di dimensione, il video ad alta velocità ha individuato le goccioline con i diametri nell'intervallo da 0,1 - 1 millimetro, abbinante quello di più grandi goccioline rilasciate parlando, tossendo e starnutendo.

“Abbiamo trovato che tutti fabbricati provati sono considerevolmente efficaci a bloccare le 100 particelle di nanometro portate dalle goccioline ad alta velocità simili a quelle che possono essere rilasciati parlando, tossendo e starnutendo, proprio mentre un a un solo strato,„ Saif ha detto. “Con due o tre livelli, anche i fabbricati più permeabili, quale il panno della maglietta, raggiunga il risparmio di temi di gocciolina-didascalia che è simile a quello di una maschera medica, mentre ancora mantenendo breathability comparabile o migliore.

“La nostra piattaforma sperimentale offre un modo provare i fabbricati a loro risparmio di temi di didascalia contro il piccolo - e più grandi goccioline ora che sono rilasciate dagli eventi respiratori umani.„

Source:
Journal reference:

Aydin, O., et al. (2020) Performance of fabrics for home-made masks against the spread of COVID-19 through droplets: A quantitative mechanistic study. Extreme Mechanics Letters.  doi.org/10.1016/j.eml.2020.100924.