Paštaisītas sejas aizsargmaskas – kuri audumi efektīvāki?  (16)

Arī ASV Slimību kontroles un profilakses centrs rekomendē, ka sejas maskas sabiedriskās vietās būtu jānēsā ikvienam, taču augstas veiktspējas specializēto masku gadījumā prioritāte tomēr ir profesionāļiem riska grupās, proti, mediķiem. Tas nozīmē, ka tev nebūtu jēgpilni par visām varēm censties tikt pie N95 maskas vai profesionāla respiratora (arī šo aizsarglīdzekļu nepareiza lietošana krietni samazina efektivitāti). Tā vietā alternatīva, ko var izmantot, ejot uz veikalu vai citviet ārpus mājas, ir auduma maska – vai nu pirkta, vai paša pagatavota. Taču visi audumi nav vienlīdzīgi savā efektivitātē "noķert" gaisa pilienus un sīkas, pat nanometros mērāmas daļiņas. Kādus audumus labāk izmantot? Čikāgas Universitātes un Argonas Nacionālās laboratorijas pētnieku komanda atrotīja piedurknes un ķērās pie eksperimentēšanas.

Rezultātus meklē nedaudz zemāk, bet vispirms īsi un vispārīgi par zinātnieku izmantoto metodi, kā viņi pie šiem rezultātiem nonāca.

Liekot lietā īpašu iekārtu, kas slēgtā vidē ģenerē aerosolu ar dažāda izmēra daļiņām, un šo aerosolu ar kontrolētu plūsmu virzīja cauri aptuveni 60 kvadrātcentimetrus lielam auduma gabalam, nostiprinātam uz PVC caurules gala. Otrā pusē divi atsevišķi sensori daļiņu koncentrācijas fiksēšanai.

Viens no tiem – "TSI Nanoscan SMPS 3910" – pašu sīkāko daļiņu fiksēšanai – izmērā no 10 nanometriem līdz 300 nanometriem. Salīdzinājumam – cilvēka mata diametrs parasti ir diapazonā no 50 tūkstošiem līdz 100 tūkstošiem nanometru. Otrs sensors ir "TSI Optical Particle Sizer 3330", ar kuru fiksētas lielākās daļiņas – izmērā no 300 nanometriem līdz 6 mikrometriem. SARS-CoV-2 izmērs variē no 80 līdz 120 nanometriem.

Mērījumi ar šiem sensoriem veikti gan aerosola kambarī pirms izlaišanas caur auduma gabalu, gan atsevišķi jau otrā pusē auduma barjerai, lai varētu aprēķināt katra auduma caurlaidību.

Eksperimentā tika diferencēta arī gaisa plūsmas intensitāte, ātrums, simulējot elpošanu divos dažādos scenārijos – cilvēkam esot miera stāvoklī un pie mērenas slodzes (piemēram, ejot).

Tāpat tika ņemts vērā tas, ka realitātē maska var būt pat ļoti efektīva, bet, nepareizi uzvilkta un slikti pieguloša, tā lielu daļu savas efektivitātes zaudē. Arī šādu scenāriju pētnieki modelēja ar dažāda izmēra caurumiem PVC caurulē, simulējot no 0,5% līdz 2% maskas nenosegtas virsmas. Sadzīvē tieši šie rādījumi ir būtiski, jo parastās, aptiekā vai veikalā nopērkamās sejas maskas, kā arī paštaisītās sejas maskas noteikti nebūs tik perfekti piegulošas kā profesionālās medicīniskās maskas, N95 maskas.

Aerosolu filtrēšanu šeit principā var iedalīt divos lielos mehānismos. Viena ir fiziskā barjera, kur pilieni vai daļiņas fiziski tiek "noķerti" audumā. Šādi var tikt bloķētas izmēros lielākas daļiņas. Ko iesākt ar mazākajām? Nanometru izmēra nelielas masas daļiņām ar zemu kustības ātrumu nenonākt tavos elpceļos var palīdzēt konkrētu audumu elektrostatiskās īpašības.

Tieši tāpēc viens no galvenajiem pētnieku komandas secinājumiem ir – vislabāk strādā vairāku audumu kombinācija. Viens slānis lielo daļiņu aizturēšanai, otrs – sīkākajām daļiņām.

Piemēram, N95 respiratori ir izstrādāti, lai aizturētu vairāk nekā 95% no daļiņām izmērā virs 300 nanometriem, tāpēc daļa divu dažādu audumu "hibrīdu" pat var būt efektīvāki pašu sīkāko daļiņu aizturēšanā (tiesa, pieņemot, ka no auduma pagatavotā maska ideāli pieguļ sejai, kā tas realitātē nenotiek).

Kuri audumi ir "čempioni"? Saskaņā ar Čikāgas Universitātes un Argonas Nacionālās laboratorijas pētnieku komandas eksperimentā secināto, daļiņas izmērā zem 300 nanometriem vislabāk aiztur kokvilnas un šifona salikums, kā arī kokvilnas un zīda salikums. Atkal jau – pieņemot, ka maskas ir ideāli piegulošas sejas aprisēm, kā arī plānā kokvilnas sega (divi neliela blīvuma kokvilnas apvalka slāņi un puscentimetru biezs vidējais slānis, kas sastāv no 90% kokvilnas, 5% poliestera un 5% citā materiāla). N95 maska šajā gadījumā bija pat mazāk efektīva par minētajām kombinācijām, tiesa, ar lielu kļūdas diapazonu (plus mīnus 15%).

Visšvakāko aizsardzību pret daļiņām izmērā līdz 300 nanometriem uzrādīja viens slānis flaneļa, divi slāņi maza blīvuma kokvilnas (80 TPI jeb pavedieni uz vienu collu – threads per inch). Tāpat arī viens pats šifons neuzrādīja visai augstus rezultātus.

Ja runājam par lielākām daļiņām – izmērā no 300 nanometriem līdz 6 mikrometriem, N95 maska pierāda savu efektivitāti. Tā radīta par 300 nanometriem lielāku daļiņu aizturēšanai, un šo uzdevumu paveic ar teju 100% efektivitāti. Ļoti labs rezultāts arī ķirurģiskajām maskām, blīvai kokvilnai (600 TPI) un dažādiem hibrīdiem – kokvilnai ar šifonu un kokvilnai ar zīdu.
"Mēs pieņemam, ka šo hibrīdu labā veiktspēja ir mehāniskās un elektrostatiskās filtrēšanas kombinētais efekts," uzskata pētījuma autori.

Visos gadījumos efektivitāte krasi samazinās, ja maska nav labi pieguloša, tajā ir kāds caurumiņš.

Visu pētījumu un pašas smalkākās izmantoto metožu un aprēķinu nianses vari izlasīt, klikšķinot šeit.

Vienlaikus vēlreiz jāatgādina, ka valdības noteiktie ierobežojumi aizvien ir spēkā. Labākais veids, kā sevi, savus tuviniekus un visus līdzcilvēkus pasargāt, ir bez vajadzības nedoties ārā no mājas, bet, ja tas jādara, obligāti ievērot noteikto distanci un nepulcēties. Tāpat jāizvairās no sejas aiztikšanas, kā arī regulāri jāmazgā rokas ar ziepēm un ūdeni.