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Lo studio mostra perché le maschere a tre strati sono più sicure di singole o alternative a due strati

Se state andando comprare una maschera di protezione per proteggerti ed altri da COVID-19, assicuri che sia una maschera a tre strati. Potreste già sentire questa raccomandazione, ma i ricercatori ora hanno trovato una ragione per la quale supplementare le maschere a tre strati sono più sicure di singole o alternative a due strati.

Mentre questo consiglio originalmente è stato basato sugli studi che hanno mostrato tre livelli ha impedito le piccole particelle il passaggio attraverso i pori della maschera, i ricercatori ora hanno indicato che le maschere chirurgiche a tre strati sono egualmente più efficaci a fermare le grandi goccioline da una tosse o starnutiscono dall'ottenere atomizzate nelle più piccole goccioline.

Queste grandi goccioline di tosse possono penetrare attraverso le maschere del doppio livello ed uniche ed atomizzare alle goccioline molto più piccole, che è particolarmente cruciale poiché queste più piccole goccioline (spesso chiamate aerosol) possono indugiare nell'aria per i periodi più lunghi.

I ricercatori hanno studiato le maschere chirurgiche con un, due e tre livelli per dimostrare questo comportamento.

I ricercatori hanno riferito i loro risultati negli avanzamenti di scienza il 5 marzo.

Il gruppo nota che maschere del doppio livello e le singole assicurano la protezione nel blocco degli alcuni dei volumi liquidi della gocciolina originale e sono significativamente migliori dell'non indossando maschera affatto.

Sperano i loro risultati sulla dimensione ideale del poro della maschera, spessore materiale e la margotta potrebbe essere usata dai produttori per redigere le progettazioni della maschera più efficaci.

Facendo uso di un generatore della gocciolina e di una macchina fotografica al rallentatore ad alta velocità, il gruppo degli ingegneri dall'università di California San Diego, l'istituto indiano di scienza e dell'università di Toronto hanno trovato che, counterintuitively, le grandi goccioline respiratorie che contengono il virus che emula le particelle (VEPs) realmente ottengono atomizzate quando colpiscono una maschera a un solo strato e molti dei questi passaggio di VEPs tramite quel livello.

Pensi gradiscono una gocciolina di acqua che si rompe nelle più piccole goccioline come sta schiaccianda al un setaccio.

Per una gocciolina da 620 micron; la dimensione di grande gocciolina da una tosse o da uno starnuto; una maschera chirurgica a un solo strato limita soltanto circa 30 per cento del volume della gocciolina; una maschera del doppio livello esegue meglio, limitando circa 91 per cento del volume della gocciolina; mentre una maschera del tre-livello ha trascurabile, espulsione quasi zero della gocciolina. Questo video illustra la ricerca pure.

“Mentre è preveduto che le grandi particelle solide nell'intervallo 500-600-micron dovrebbero essere interrotte da una maschera a un solo strato con una dimensione media del poro di 30 micron, stiamo indicando che questa non è la cassa per le goccioline liquide,„ abbiamo detto Abhishek Saha, professore di assistenza tecnica meccanica ed aerospaziale a Uc San Diego e ad un co-author del documento.

“Se queste più grandi goccioline respiratorie hanno abbastanza velocità, che accade per le tosse o starnutisce quando sbarcano su un a un solo strato di questo materiale ottiene disperso e schiacciato attraverso i più piccoli pori nella maschera.„

Ciò è un problema. I modelli di fisica della gocciolina hanno indicato che mentre queste grandi goccioline si pensano che cadessero alla terra molto rapidamente dovuto gravità, questi ora più piccoli, 50-80 goccioline micron di taglia che vengono con le prime ed il secondo livello di maschera indugierà nell'aria, in cui possono spargersi alla gente alle più grandi distanze.

Il gruppo degli ingegneri; quale egualmente include i professor Swetaprovo Chaudhuri dall'università di Toronto e Saptarshi Basu dell'istituto indiano di scienza; erano ben versato in questo tipo di esperimento e di analisi, sebbene fossero usati a studiare l'aerodinamica e la fisica delle goccioline per le applicazioni compreso i sistemi di propulsione, la combustione, o gli spruzzi termici.

Hanno rivolto la loro attenzione a fisica respiratoria della gocciolina l'anno scorso quando la pandemia COVID-19 ha scoppiato e da allora, stanno studiando il trasporto di queste goccioline respiratorie ed i loro ruoli nella trasmissione di Covid-19 digitano le malattie.

Facciamo gli esperimenti di impatto della gocciolina molto nei nostri laboratori. Per questo studio, un generatore speciale è stato utilizzato per produrre una gocciolina relativamente rapida. La gocciolina poi è stata permessa sbarcare su un pezzo di materiale della maschera; quello potrebbe essere un a un solo strato, doppio, o triplo-livello, secondo cui stiamo provando. Simultaneamente, usiamo una macchina fotografica ad alta velocità per vedere che cosa accade alla gocciolina.„

Abhishek Saha, co-author di studio ed il professor di assistenza tecnica aerospaziale meccanica, università di California San Diego

Facendo uso del generatore della gocciolina, possono alterare la dimensione e la velocità della gocciolina per vedere come quel pregiudica il flusso della particella.

Andando in avanti, il gruppo pianificazione studiare il ruolo dei materiali differenti della maschera come pure l'effetto delle maschere umide o bagnate, su attrito della particella.

Source:
Journal reference:

Sharma, S., et al. (2021) On secondary atomization and blockage of surrogate cough droplets in single- and multilayer face masks. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abf0452.