Саморобні маски. Американські дослідники назвали найкращі та найгірші матеріали

На початку квітня американці почали масово носити маски для обличчя, щоб захиститися від коронавірусу. Саме тоді президент США Дональд Трамп заявив: використовувати ці засоби справді не завадить, водночас шарфи можуть бути цілком підходящою заміною, нагадує Huffpost.

«Бачу, що люди також захищаються шарфами. І я думаю, що шарф насправді кращий. Однак, напевно, уже залежить від тканини», - поділився своїми міркуваннями Трамп.

Дослідження, метою якого було встановити найкращі та найгірші матеріали для масок, зроблені власноруч, лише підтвердило, що Трамп абсолютно неправий.

Smart Air (компанія тестує системи очищення повітря) та B-Corp (займається сертифікацією приладів для очищення повітря) оприлюднили результати своїх останніх досліджень щодо матеріалів для саморобних масок. Фахівці перевірили 30 різних матеріалів. Серед протестованих були навіть вкладки для бюстгальтерів, кавові фільтри, наволочки, електростатичні тканини, бавовняна матерія (з якої шиють футболки), вовняні матеріали, простирадла, поліестер, бандани тощо. Усі ці матеріали тестувалися на ефективність фільтрування мікрочастинок розміром з коронавірус, а також на їхню здатність пропускати повітря. Обидва фактори є життєво важливими.

Деякі матеріали можуть ефективно фільтрувати часточки розміром із коронавірус, проте якщо вони не пропускають повітря, то й маска, через яку неможливо дихати, нікому не потрібна.

Висновки такі: запропоновані Трампом шарфи виявилися серед найменш ефективних, а денім (джинсова тканина), бавовняне полотно та паперові рушники – одними з найкращих.

Запропоновані Трампом шарфи виявилися серед найменш ефективних

Як відбувалося тестування

Smart Air побудував тестові установки, які використовували дослідники Кембриджського університету, відомі як апарат Гендерсона. В цій установці вентилятор продуває повітря та частинки через матеріал маски. Матеріали були випробувані за двома критеріями: перший - здатність фільтрувати великі частки (розміром в 1 мкм (мікрон) - аналогічні розміру вірусу Ебола) та невеликі (0,3 мкм, аналогічні розміру вірусу віспи) частинок, і другий - здатність пропускати повітря.

Версія апарату Гендерсона, яку використовували під час експерименту

Частинки коронавірусу мають розмір 0,06-0,14 мкм, але крапельки, через які він може передаватися, можуть сягати розміру 5-10 мкм (при видиханні можуть передаватися частки розміром у 0,06-0,14 мкм, натомість під час кашлю або чихання – крупніші, 5-10 мкм). Тестування зроблено, щоб розвіяти усі міфи щодо масок, які люди тепер повсюдно одягають на обличчя, для безпеки свого здоров’я.

«Зараз у всьому світі існує величезний попит на інформацію про те, як виготовити безпечну та ефективну маску для обличчя, є чимало дезінформації щодо цього», - заявив генеральний директор Smart Air та інженер з аеронавтики Падді Робертсон. «Сподіваємось допомогти людям, установам та, можливо, урядам ухвалити правильні рішення щодо того, як зробити маски для обличчя, які справді їх захищають», - додав він.

Кавові фільтри не захистять

Дослідження показало, що, хоча фільтри, які використовуються у кавоварних машинах, є надзвичайно ефективними для фільтрування мікрочастинок, вони практично не пропускають повітря, а отже, не рекомендовані для використання при виготовленні масок.

«Кавові фільтри, хоча і дуже ефективні при фільтруванні частинок, розміром з віруси, не дозволять робити хороші маски. Крізь них просто важко дихати», - пояснив Робертсон.

Шарфи провалили тест

«Пропозиція Трампа використовувати шарфи замість масок для обличчя – теж не найкраща ідея, - повідомив Робертсон. - Наші тести показали: шарфи, які ми перевірили, продемонстрували низьку здатність захоплювати крихітні частинки».

Три шарфи, які були використані у дослідженні, були з мериносової вовни, кашеміру та легкого рамі (тканина виготовляється з волокон китайської кропиви). Вони захопили менше 10% частинок розміру віспи. Найгірший матеріал – 100% рамі – він зміг профільтрувати лише 2,8% частинок розміром з вірус віспи.

Дослідники протестували, чи можуть шарфи захистити від коронавірусу

Найкращі матеріали для масок

Дослідники дійшли висновку, що джинсова тканина, простирадла, паперові рушники, просте полотно (товщиною 0,4-0,5 мм) та махрові рушники є найкращими для саморобних масок. Єдиний недолік паперових рушників – їх не можна полоскати, сушити і використовувати повторно.

Канва (сітчастий матеріал з бавовняної чи лляної тканини) товщиною 0,4-0,5 мм краще пропускає повітря, ніж хірургічна маска, і при цьому досить добре фільтрує частинки. Але якщо товстих тканин нема під рукою,  то можна використовувати 100% бавовняну тканину, з якої шиють прості футболки. Її потрібно скласти у кілька шарів. Дослідження довело, що маска такому виконанні також є ефективним варіантом.

Ще один висновок природні матеріали для масок кращі за синтетичні. Оскільки синтетичні волокна (наприклад, поліестер) гладенькі, вони не фільтрують частинки, тоді як натуральні мають грубу текстуру (наприклад, 100% бавовна), тому вони більш придатні для фільтрації.

Природні матеріали – кращі для масок за синтетичні

Маска з кількох шарів

Часто при виготовленні масок тканину складають у два шари, а іноді більше. Чи підвищує це ефективність виробу? Дослідники протестували одні й ті самі матеріали – в один шар та складені кілька разів. Робертсон так прокоментував результати: «Подвоєння шарів збільшило ефективність фільтрування частинок розміром у 0,3 мкм з 2% до 15%. Щоправда, одночасно здатність пропускати повітря значно знизилась».

Найкращі матеріали для блокування дрібних частинок

Що стосується частинок розміром у 0,3 мкм – тобто сюди входить і коронавірус, - тут дослідники виявили «набагато ширший діапазон ефективності». Маска N95 (вона ж – FFР2, одноразовий респіратор), фільтр HEPA (потужний фільтр, використовується у пилососах та кондиціонерах) та хірургічна маска виявилися найкращими – вони здатні відфільтрувати понад 75% дрібних частинок. Але з побутових матеріалів найкращими блокувальниками виявилися кавові фільтри Водночас, повітря ці кавові фільтри майже не пропускають, тож дихати в них практично неможливо. Лише чотири інші матеріали, окрім них, фільтрували понад 48% дрібних частинок: 40D нейлон, кавові фільтри, махровий рушник та канва. Водночас одношарова бавовняна бандана, шарф, полотняний шарф та футболка зі 100% бавовни (в один шар) відфільтрували менше 10% дрібних частинок.

Фільтрація дрібних частинок: маска FFР2 у лідерах, аутсайдер – одношарова бавовняна бандана

Гарантій немає

Дослідники наголошують: маска з будь-якого матеріалу - це не гарантований захист від Covid-19.  Маски не замінюють соціальне дистанціювання. Хоча медичні чи саморобні маски для обличчя можуть бути корисними під час візитів у продуктові магазини та аптеки, де не завжди можливо триматися від людей на відстані, маски не слід використовувати як заміну соціального дистанціювання.

Дослідники також підкреслили: прикриваючи обличчя у людних місцях, кожен убезпечує оточуючих від потенційної загрози.

Джерело: Huffpost.com

Переклад: Наталія Сокирчук, «Главком»