scitechdaily : بر اساس تحقیقات دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر دانشگاه آتلانتیک فلوریدا، قابلیت جابجایی ریزقطرات در ماسک‌های پنبه‌ای 2.5 اینچ است.
محققان دانشکده فنی و مهندسی FAU از مصورسازی جریان برای آزمایش کیفی ماسک صورت و فاصله‌گذاری اجتماعی استفاده می‌کنند.
در حال حاضر، هیچ دستورالعمل خاصی در خصوص مؤثرترین مواد و طرح‌های ماسک صورت برای کاهش انتشار ریزقطرات سرفه یا عطسه برای کاهش انتقال کووید 19 وجود ندارد. در حالی که مطالعات قبلی در مورد چگونگی عملکرد ماسک‌های پزشکی نشان می‌دهد که داده‌های مربوط به ماسک‌های پارچه‌ای که مورد استفاده اکثریت قریب به اتفاق مردم است، به صورت پراکنده وجود دارد.
تحقیقات دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر دانشگاه آتلانتیک فلوریدا که به تازگی در مجله فیزیک سیالات به چاپ رسیده نشان می‌دهد، با مصورسازی سرفه و عطسه شبیه‌سازی شده، روشی برای ارزیابی اثربخشی ماسک صورت در جلوگیری از انتشار قطرات تدوین شده است. دلیل اصلی توصیه به استفاده از ماسک یا سایر پوشش‌های صورت، کاهش ریسک عفونت متقاطع از طریق انتقال ریزقطرات تنفسی از افراد آلوده به افراد سالم است.
با یک دستمال پنبه‌ای تا شده، ریزقطرات یک فوت (3 اینچ) جابجا می‌شوند. اعتبار مطلب: دانشگاه آتلانتیک فلوریدا، دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر
محققان به کمک مصورسازی جریان در یک آزمایشگاه و با استفاده از یک صفحه نور لیزری و مخلوطی از آب مقطر و گلیسیرین، مه مصنوعی تولید کردند که خواص یک سرفه پرشی را دارد. آنها قطراتی که از دهان مانکن به هنگام سرفه و عطسه خارج می‌شدند را شبیه‌سازی کردند و ماسک‌هایی را که به راحتی در دسترس عموم مردم بود مورد آزمایش قرار دادند. آنها ماسک یک لایه باندانا، ماسک خانگی پارچه‌ای با دو لایه پنبه‌ای (متشکل از 70 نخ در هر اینچ) و یک ماسک غیر استریل مخروطی که در تمام داروخانه‌ها موجود است را آزمایش کردند. آنها با قرار دادن این ماسک‌های مختلف روی مانکن، توانستند مسیر قطرات را مشخص کنند و عملکرد متفاوت ماسک‌ها را نشان دهند.
نتایج نشان داد که ماسک‌های تاشو و پوشش‌های باندانا کمترین میزان جلوگیری از انتقال کوچکترین قطرات تنفسی هوایی را دارند. ماسک‌های خانگی چند لایه پارچه و ماسک‌های سبک مخروطی بیشترین اثرپذیری را در کاهش انتشار قطرات دارند. این ماسک‌ها می‌توانند سرعت و دامنه جت‌های (پرش) تنفسی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند، البته با کمی نشتی از طریق مواد ماسک و شکاف‌های کوچک در امتداد لبه‌ها.
با استفاده از ماسک مخروطی، قطرات حدود 8 اینچ را جابجا می‌شوند. اعتبار: دانشگاه آتلانتیک فلوریدا ، دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر
نکته حائز اهمیت این است که سرفه‌های شبیه‌سازی شده بدون پوشش، قدرت جابجایی بیش از 6 فوت (دستورالعمل فاصله‌گذاری) را دارند. بدون ماسک، ریزقطرات بیش از 8 فوت، با یک باندانا، 3 فوت ( 7 اینچ)، با یک دستمال پنبه‌ای تاشده، ۱ فوت ( 3 اینچ)، با ماسک پنبه‌ای دوخته شده، 2.5 اینچ و ماسک مخروطی حدود 8 اینچ جابجا شدند (طی مسیر کردند).
به گفته دکتر سیدارتا ورما (Siddhartha Verma)، نویسنده اصلی مقاله و استادیار دانشگاه و فردی که در نوشتن مقاله با دکتر منهار داناک و (Manhar Dhanak)، مدیر دپارتمان و مدیرعامل SeaTech و دکتر جان فرانکن فیلد (Frakenfeld) همکاری داشته «علاوه بر ارائه یك نشانه اولیه در مورد اثربخشی تجهیزات محافظ، تصاویر به كار رفته در مطالعه ما می‌توانند دلیل منطقی پیروی از دستورالعمل‌های فاصله‌گذاری اجتماعی و توصیه‌های استفاده از ماسک صورت به مخاطبان باشند». «ارتقاء آگاهی گسترده از اقدامات پیشگیرانه مؤثر در این زمان بسیار مهم است زیرا ما در بسیاری از ایالت‌ها، به ویژه فلوریدا، شاهد افزایش موارد چشمگیری از عفونت کووید 19 هستیم.»
هنگامی که مانکن به ماسک مجهز نبود، پرش ریزقطرات فراتر از دستورالعمل‌های فاصله‌گذاری 6 فوتی بود که توسط مراکز کنترل و پیشگیری بیماری‌ها در ایالات متحده توصیه شده است. محققان مشاهده کردند قدرت جابجایی ریزقطرات در حدود 12 فوت در مدت 50 ثانیه است. علاوه‌بر‌این، قطرات ردیاب حداکثر تا سه دقیقه در محیط ساکن به صورت معلق باقی می‌ماندند. این مشاهدات به همراه سایر مطالعات اخیر، نشان می‌دهد که ممکن است دستورالعمل‌های فاصله‌گذاری اجتماعی موجود باید به روزرسانی شوند تا بتواند مانع انتقال ویروس بیماری‌زای ذرات معلق هوا باشند.
به گفته دکتر داناک، «گرچه پرش این ریزقطرات تا 12 فوت مشاهده شده، اما این قطرات رها شده به زمین می‌افتند. مهم‌تر این که، با افزایش فاصله، تعداد و غلظت قطرات کاهش می‌یابد، که دلیل اصلی فاصله‌گذاری اجتماعی است».
ویروس عامل بیماری کووید 19 در درجه اول در ریزقطرات تنفسی مشاهده می‌شود که هنگام سرفه، عطسه و یا حتی صحبت کردن و نفس‌کشیدن توسط افراد آلوده خارج می‌شود. غیر از کووید 19، ریزقطرات تنفسی نیز عامل اصلی انتقال سایر بیماری‌های ویروسی و باکتریایی مانند سرماخوردگی، آنفولانزا، سل، سارس (سندرم شدید حاد تنفسی SARS) و مرس (نشانگان تنفسی خاورمیانهMERS) است. این ویروس بیماری‌زا درون ریزقطرات تنفسی نهان است و ممکن است روی افراد سالم فرود بیاید و منجر به انتقال مستقیم یا از طریق اشیائی شود که در تماس با فرد سالم بوده و منجر به عفونت او شود.
دکتر استلا بتالاما، معاون دانشكده مهندسی و علوم کامپیوتر FAU می‌گوید: «محققان ما نشان دادند که چگونه ماسک‌ها می‌توانند سرعت و دامنه ریزقطرات تنفسی و پرش (جت)ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. علاوه‌بر‌این، آنها کشف كردند كه سرفه‌های شبیه‌سازی شده چگونه می‌توانند به مراتب دورتر از دستورالعمل كنترل فاصله‌گذاری اجتماعی شش فوتی طی مسیر کنند (جابجا شوند)». «تحقیقات آنها روش انجام آزمایش‌های ساده مصورسازی را با استفاده از موادی که به راحتی در دسترس هستند ترسیم می‌کند که ممکن است به متخصصان مراقبت‌های بهداشتی، محققان پزشکی و تولید‌کنندگان در ارزیابی اثربخشی ماسک‌های صورت و سایر تجهیزات محافظ شخصی به صورت کیفی کمک شایانی نماید».
منبع : https://scitechdaily.com/
همرسانی خبر
