研究

揭露了

实验室研究表明哪些面罩是有效的

在有效限制冠状病毒传播方面,并非所有口罩都是一样的.

几个月来,口罩一直是美国争论的话题, 由于不一致的授权和一部分人的怀疑导致了使用的不平衡. 然而,潮流可能正在转变. 目前有32个州(包括印第安纳州)和哥伦比亚特区要求在公共场合戴口罩, 此前多次研究表明,它是对抗COVID-19的有力工具. 一个模型 预计在美国可以挽救3万多人的生命.S. 到12月,戴口罩才被普遍接受.

这种有效性背后的科学原理现在已经基本被理解了:口罩通过容纳感染者说话时释放的飞沫,有助于防止病毒的气溶胶传播, 咳嗽或打喷嚏. 否则,这些液滴会蒸发到空气中,并留下不总是很快沉降的核, 然后会被未感染者吸入吗, 传播传播.

一个学生戴着三叶草图案的绿色口罩在电脑前.

大卫·雷顿和马克·麦克格雷迪, 化学和生物分子工程的教授们用几种口罩和面罩进行了一项测试,以确定哪种口罩和面罩能最有效地阻挡飞沫的排放.

在这个高级视图下面是大量的细微差别. 人们说话的音量和实际用词,以及面具的类型都是影响因素.

为了评估这些变量,大学转向 大卫·雷顿,香港大学教授 化学和生物分子工程. 雷顿和 马克McCready, 化学和生物分子工程教授,负责研究和研究生学习的高级副院长, 用几种口罩和面罩进行了测试,以确定哪种口罩和面罩能最有效地阻挡飞沫的排放. 他们使用粒子图像测速仪和激光片成像技术测量了辐射. 这种方法可以看到液滴,并将速度测量结果制成表格.

雷顿解释说,水滴的变化很大程度上取决于说话的音量和说话的内容. 例如, 元音发音或在体育比赛中大喊大叫时产生的水滴通常非常小,这些声音往往来自喉咙后部, 但可以暂停更长时间. 辅音——往往发源于口腔前部——通常会产生更大的水滴,音量也更高. 这些声音有很高的爆炸压力, 肺里的空气在以更快的速度释放之前被短暂地阻塞.

不同类型的面罩在阻挡这些不同体积的液滴排放方面的效果各不相同. 莱顿的实验显示,说话者在说“pop”和“fish”这两个高爆炸压力的单词时,会释放出液滴.”

粒子出现在黑屏上.
没有面具
说“pop”这个词的时候会喷出小液滴.
黑屏,似乎没有粒子出现.
双层织物口罩
说“pop”这个词的时候会喷出小液滴.

“我们必须解决的第一个问题是面罩和口罩的问题,莉顿说. “面罩能充分替代口罩吗? 不幸的是,答案是否定的.”

雷顿解释说,面罩可能只适用于保护佩戴者免受直径约100微米的大液滴的伤害. (人的头发大约40微米.)这种大小的飞沫通常只有在人近距离打喷嚏时才会散发出来. 当然,这种情况很少发生. 面罩不能充分阻挡佩戴者在讲话时喷出的飞沫, 也不是佩戴者面前的另一个人.

在排除面罩的情况下,研究人员转向口罩和覆盖物. 莉顿测试了一种单层织物口罩, 一个双层的织物口罩和一个绑腿——那些围巾一样的衣服,可以拉到嘴和鼻子上.

“你必须戴上口罩. 没有别的办法.” ——大卫·雷顿

“单层材料在‘流行’测试中表现不佳,”Leighton说. 问题仅仅是厚度的问题:一层织物并不能很有效地阻挡液滴的喷射. 单层大手帕, 例如, 只包含了大约33%的释放颗粒, 与不戴口罩相比.

双层织物口罩表现良好. 在" pop "和" fish "测试中, 这些口罩包含了大约90%的释放颗粒, 与无面具相比.

至于绑腿者,结果好坏参半. 当干, 绑带提供了一些保护, 尽管在“爆弹”测试中释放了相当数量的颗粒. 然而,当绑腿被弄湿时,结果显然是负面的. 这一点很重要,因为绑腿经常用于锻炼.

雷顿解释说:“比如说你洒了水,或者你有一些累积的水分. “‘砰’这个词有足够的压力,从字面上引起面罩上的液滴爆炸, 它将携带之前被困在材料上的所有病毒颗粒.”

粒子出现在黑屏上.
干绑腿
说“pop”这个词的时候会喷出小液滴.
许多粒子出现在黑屏上.
湿绑腿
说“pop”这个词的时候会喷出小液滴.

对莉顿来说,佩戴合适的双层口罩很有效. 对口罩有效性进行初步测试的一种方法是自己进行“弹出”测试, 雷顿说. 戴上口罩,把你的手靠近你的嘴,说“噗”.“一个好的口罩应该能够限制空气(以及它所含的飞沫)的数量, 而且你的手也感觉不到太大的影响. 此外,一个好的布口罩可以提供一些保护,防止佩戴者吸入飞沫.

“所以问题是,你戴口罩保护了吗?莉顿说. “首先,你受到戴着口罩的其他人的保护. 如果没有人被感染,就没有人需要戴口罩. 但问题是,我们周围会有被感染的人,他们中的大多数人都不知道. 你不知道. 我不知道.

“你必须戴上口罩. 没有别的办法.”