Щитки для лица не подходят для вихревых колец для чихания

Обеспечивают ли щитки для лица достаточную защиту от COVID-19, если они также не носят маску? Спойлер: нет. Но исследователи из Университета Фукуока в Японии работают над созданием лицевых щитков, достаточно безопасных, чтобы их можно было носить в одиночку.

Первоначально исследователи намеревались изучить, эффективны ли хирургические маски и защитные маски, используемые в качестве профилактических мер, а также определить, можно ли снизить стресс от ношения хирургической маски N95 в течение длительного времени.

В книге «Физика жидкостей» от AIP Publishing Фудзио Акаги и его коллеги описывают свою работу, чтобы лучше понять, что происходит с воздушным потоком вокруг лицевого щитка, когда кто-то поблизости чихает. Чихание интригует, потому что оно вызывает жидкое явление, известное как вихревые кольца.

Исследователи прогнозируют, что COVID-19 в конечном итоге станет сезонным

«Вихревое кольцо – это вихрь в форме пончика, который создается мгновенным выбросом жидкости из круглого отверстия», – сказал Акаги. «Это напоминает пузырьковые кольца, сделанные дельфинами».

Эти вихревые кольца могут захватывать микроскопические частицы, которые также образуются при чихании. Что происходит, когда человек, носящий защитную маску, чихает от инфицированного человека, стоящего на расстоянии 1 метра (39,3 дюйма) от него?

«Вихревые кольца, возникающие при чихании, захватывают микроскопические капли внутри чихания и переносят их к верхнему и нижнему краям лицевого щитка», – сказал Акаги, добавив, что капли перемещаются к носителю лицевого щитка быстро – в течение 0,5 – 1 секунды. после начала чихания.

«Если это время прибытия синхронизировано с вдохом, владелец щита вдохнет капли», – сказал Акаги.

Исследователи сделали три вывода, которые должен знать каждый:

Во-первых, капельки чихания переносятся не только за счет высокоскоростного воздушного потока, вызываемого чиханием, но также за счет вихревых колец, образующихся при чихании.

Во-вторых, микроскопические капли, переносимые этими вихревыми кольцами, могут попасть внутрь экрана через его верхний и нижний края.

В-третьих, сами по себе лицевые щитки не очень эффективны для предотвращения заражения COVID-19.

Исследователи полагают, что, получив лучшее понимание слабых мест лицевого щитка, защиту можно усилить за счет уменьшения потока, попадающего внутрь щитка.

«В настоящее время мы разрабатываем и демонстрируем несколько улучшенных щитов», – сказал Акаги. «Мы хотим внести свой вклад в защиту людей от инфекции и верим, что однажды в ближайшем будущем медицинские работники смогут предотвратить заражение, используя только защитную маску и обычную маску или, в идеале, только защитную маску».