توصل الباحثون إلى طريقة أفضل لاختبار الأقمشة التى تستخدم فى صنع الأقنعة والتي تعمل على إبطاء انتشار فيروس كورونا، من خلال اختبار تلك الأقمشة الطبيعية والصناعية في ظل ظروف تحاكي رطوبة أنفاس الشخص، وحصل الباحثون على قياسات تعكس بشكل أكثر دقة كيفية أداء الأقمشة عندما يرتديها شخص حي يتنفس.
تظهر النتائج أنه في ظل الظروف الرطبة، زادت كفاءة الترشيح - وهو مقياس لمدى جودة التقاط المادة للجزيئات - بمعدل 33٪ في الأقمشة القطنية، وكان أداء الأقمشة الاصطناعية ضعيفًا مقارنة بالقطن، ولم يتحسن أداؤها مع الرطوبة، كما أن المواد من أقنعة الإجراءات الطبية لم تتحسن مع الرطوبة، على الرغم من أنها تؤدي في نفس نطاق الأقطان تقريبًا.
الأقنعة القطني
نُشرت هذه الدراسة، التي أجراها علماء في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) ومعهد حفظ المتاحف التابع لمؤسسة سميثسونيان الأمريكية، في مجلة ACS Applied Nano Materials.
وقد أظهرت دراسة سابقة قام بها نفس فريق البحث أن الأقنعة ثنائية الطبقة المصنوعة من أقمشة قطنية منسوجة بإحكام مع قطعة مرتفعة، مثل الفانيلات، فعالة بشكل خاص في تصفية التنفس، وقد أجريت تلك الدراسة في المختبر في ظل ظروف جافة نسبيًا ، ولا تزال نتائجها الرئيسية قائمة.
وعلى الرغم من أنه لا تزال الأقمشة القطنية خيارًا رائعًا يفضله البعض، لكن هذه الدراسة الجديدة أظهرت أن الأقمشة القطنية تعمل بشكل أفضل في الأقنعة مما كنا نظن ".
الأقنعة القطنية
اختبر الباحثون أيضًا ما إذا كانت الرطوبة تجعل الأقمشة أكثر صعوبة في التنفس، ولم يجدوا أي تغيير في قابلية التنفس.
توصي مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) الأشخاص بارتداء أقنعة لإبطاء انتشار فيروس كورونا، وعند ارتدائها بشكل صحيح، تقوم هذه الأقنعة بتصفية بعض القطرات المليئة بالفيروسات التي يزفرها الشخص المصاب، كما توفر بعض الحماية لمن يرتديها عن طريق تصفية الهواء الوارد.
ووفقا للباحثين، تزداد كفاءة ترشيح الأقمشة القطنية في الظروف الرطبة لأن القطن محب للماء، ومن خلال امتصاص كميات صغيرة من الماء في أنفاس الشخص، تخلق ألياف القطن بيئة رطبة داخل القماش، وعندما تمر الجسيمات المجهرية، فإنها تمتص بعضًا من هذه الرطوبة وتنمو بشكل أكبر، مما يجعلها أكثر عرضة للاحتجاز.
من ناحية أخرى، فإن معظم الأقمشة الاصطناعية كارهة للماء، مما يعني أنها لا تحب الماء، لا تمتص هذه الأقمشة الرطوبة ولا تتغير كفاءة الترشيح في الظروف الرطبة.
في الدراسة، اختبر الفريق عينات القماش، وليس الأقنعة الفعلية، أولاً ، أعدوا أقنعة نسيج ثنائية الطبقة عن طريق وضعها داخل صندوق صغير حيث يتم الحفاظ على رطوبة الهواء بنسبة 99٪ - تقريبًا مثل نفس الزفير للشخص، وللمقارنة ، تم تحضير مجموعة ثانية من العينات عند رطوبة 55٪.
بعد أن وصلت الأقمشة إلى التوازن مع الهواء المرطب، وضعها الباحثون أمام أنبوب ينبعث منه الهواء بنفس سرعة الزفير، ويحمل هذا الهواء جزيئات الملح في مجموعة من الأحجام النموذجية للقطرات التي يزفرها الشخص عند التنفس والتحدث والسعال.
اختبر الباحثون 9 أنواع مختلفة من الأقمشة القطنية ، والتي أدت في ظل الظروف الرطبة إلى زيادة كفاءة الترشيح من 12٪ إلى 45٪ ، بمتوسط زيادة 33٪، كما اختبروا 6 أنواع من الأقمشة الاصطناعية ، بما في ذلك النايلون والبوليستر والحرير الصناعي، وكان أداء جميعهم ضعيفًا مقارنةً بالأنواع القطنية بغض النظر عن الرطوبة، فيما قدمت أقنعة الإجراءات الطبية وأقنعة التنفس N95 نفس كفاءة الترشيح في ظل ظروف الرطوبة العالية والمنخفضة.
