Новости всё Наука - iCity.life Нижний Новгород

Пандемия коронавируса перевернула все настолько, что самыми востребованными товарами в мире стали средства индивидуальной защиты – антисептики для рук, одноразовые перчатки и защитные маски для лица. Сейчас их продают во всех магазинах, в метро, на улице, ими обмениваются страны, отправляя целые грузовые многотонные самолеты. Какое-то время наблюдался сильный дефицит масок и респираторов, что вызвало серьезное повышение цен на них. И многие стали самостоятельно изготавливать защитные маски, которые пусть и не предназначены для использования в медицинском учреждении, но все равно способны помочь при нахождении в людных местах. Но какой материал лучше всего подходит для изготовления медицинских масок своими руками?

Чтобы это выяснить, американские ученые протестировали более 70 комбинаций различных тканей и материалов, чтобы узнать, как тот или иной материал пропускает вирусоподобные частицы. Для этого они разработали установку, которая выступила в роле «человека» — она имитировала давление и скорость потока воздуха, как при обычном дыхании, при этом распыляя частицы аэрозоля, которые имитируют частицы вирусов. Чтобы частицы было лучше видно в дальнейшем под микроскопом, их окрасили с помощью красителя.

Какой материал не пропускает вирусы

Компрессор установки нагнетал воздух в камеру с распылителем аэрозоля, после чего воздух по узкому проходу устремлялся в широкую камеру. Так частицы равномерно распределялись по системе. На конце камеры расположили тестируемый материал, за которым разместили стеклянную пластину, которая собирала частицы, которые прошли через ткань. С помощью микроскопа и стеклянной пластины ученые смотрели, как материал пропускает частицы, и измеряли количество наночастиц, осевших на стеклянной пластине.

Схема экспериментальной установки. Воздух закачивается компрессором, наполняется частицами аэрозоля и оказывается на ткани

В результате проверке подверглись самые распространенные материалы — от джинсов и хлопка до тканей на основе полипропилена, полиэстера и полиарамида. Причем сначала ученые тестировали кусочки материалов по одному, а затем изучали их пропускные свойства в «многослойном» режиме — разместив несколько кусков друг на друга, в том числе комбинируя разные материалы.

Согласно результатам исследования, лучше всего от вирусоподобных частиц защищают махровая ткань, стеганый хлопок или фланель вместе с тканью на основе полипропилена, полиэстера или полиарамида. Они способны не пропустить большинство наночастиц размером от 10 до 200 нанометров, причем, если верить исследователям, справляются с этой задачей не хуже медицинских респираторов N95, которые почти соответствуют классификации FFP2. В то же время FFP2 (средний уровень защиты) и FFP1 (низкий уровень защиты) не так эффективны как FFP3. Эти респираторы уже могут пропускать коронавирус, однако вопрос заключается в количестве вирусных частиц. Так, маски с низким уровнем защиты пропустят больше частиц CoVID-19, но большинство вирусных частиц все равно остаются на респираторе – тем самым защищая дыхательные пути.

Ткань из полипропилена задержала большинство вирусных частиц

Хуже всего от частиц вируса защищает джинсовая ткань, так что если вы вдруг хотите сшить себе маску из старых джинсов, лучше этого не делать. Такой материал пропускает почти в 17 раз больше частиц, чем маска N95.

Эффективность защитных масок

Независимо от того, какой материал вы выберете для изготовления маски, главное правило — она должна плотно прилегать к коже лица, но при этом ни в коем случае не касаться губ. В противном случае степень защиты сильно снижается, и даже если сделать маску из хлопка и полиэстера, но разместить ее не плотно, эффект будет не лучше, чем он «джинсовой» защитной маски. Кроме того, исследования американских ученых в очередной раз доказывают, что дышать в маске лучше как можно меньше — чем чаще вы дышите, тем большее количество частиц проникает через материал.

Ну и в любом случае учитывайте, что маски, независимо от того, насколько они эффективны, не гарантируют 100% защиту от CоVID-19. И ВОЗ постоянно говорит, что наиболее эффективный способ не заразиться SARS-CoV-2 – это тщательно мыть руки с мылом и водой и соблюдать социальное дистанцирование.

Что касается вирусов гриппа, самодельные маски из упомянутых материалов тоже могут снизить риск заражения. Мало того, ученые недавно выяснили, что тряпичные маски (медицинские, не самодельные) сравнимы по своей эффективности с респираторами N95.