Воздух, который поступает в легкие, когда вы дышите, путешествует в среднем со скоростью около 10 сантиметров в секунду. Но часто ты дышишь не только воздухом. В воздухе может быть пыль, пыльца, сажа и бактерии, а теперь внутри капель, которые люди выделяют, когда они кашляют, чихают и разговаривают, может быть коронавирус.
"Даже если пение и разговор, по-видимому, обладают способностью генерировать мелкие частицы, которые могут использоваться в качестве переносчиков этого вируса," говорит Джеймс Смит, профессор химии Калифорнийского университета, эксперт по аэрозолям, изучающий, как такие вещи, как пыль и капли воды, ведут себя в воздухе.
Он объясняет, что медицинские маски могут помочь остановить образование капель. Но с масками в таком дефиците, что люди шьют свои собственные, и с множеством видео о самодельных масках, появляющихся в сети, команда исследователей UCI во главе со Смитом собралась, чтобы выяснить, как делать маски, которые являются безопасными. использовать и что каждый может изготовить дома. Они уже обнаружили, что "такие вещи, как банданы – обычный предмет, который люди могут использовать в качестве маски – эффективны только для остановки тех видов больших капель, которые испускаются, когда кто-то чихает," Смит говорит.
"Каждый день я открываю новости и вижу новую историю о масках, о самодельных масках и о фильтрации в целом, и я вижу много дезинформации по этому поводу," он говорит. Его команда опубликует больше результатов вместе с инструкциями по изготовлению масок на новом веб-сайте.
Исследователи подали заявку на финансирование от университета, но приступают к работе до его прибытия. "Мы не могли дождаться," – говорит Смит, цель которого – использовать то, что он знает об аэрозолях, чтобы проверить, насколько эффективны различные виды бытовых материалов для фильтрации частиц, переносимых по воздуху, таких как содержащие вирусы капли воды. "Мне так хотелось бросить шляпу на ринг. Я очень хотел увидеть, смогу ли я что-то изменить."
Теперь в его лаборатории в подвале Роуленд-холла есть две фигуры: Смит и что-то вроде головы человека, запертого в коробке из оргстекла. Это голова манекена, доставленная на прошлой неделе соисследователем Майклом Клейнманом, адъюнкт-профессором медицины UCI. Смит использует его для имитации воздушного потока, проходящего через нос манекена с той же средней скоростью, что и мы вдыхаем воздух – около 10 сантиметров в секунду. Он привязывает к лицу манекена повседневные бытовые ткани, такие как печные фильтры, простыни, наволочки и банданы, и, вставив дыхательную трубку в горло манекена, впрыскивает частицы в коробку и измеряет эффективность, с которой каждый материал их фильтрует. Смит использует манекен, чтобы имитировать, как воздух попадает в нос, и убедиться, что маски, которые он и его команда разрабатывают, действительно подходят для человеческого лица.
На данный момент они протестировали более 50 видов тканей. "Что мы пытаемся сделать, так это разработать простую в сборке маску, которая действительно хорошо справляется с фильтрацией," Смит говорит. "Нам больше всего повезло с использованием печного фильтра из нетканого полипропилена, который я вытащил из гаража и разрезал."
Он предупреждает, что не все ткани, которые можно найти в доме, подходят для маски для лица. Некоторые материалы, в том числе печные фильтры из стекловолокна, могут посылать волокна в легкие человека. "Мы хотим, чтобы люди понимали, что эффективно, а что нет," Смит говорит. "Мы думаем, что на следующей неделе у нас будет готовый дизайн."