گروهی از محققان اقدام به انجام آزمایش بر روی منسوجات مختلف از تی شرت و جوراب گرفته تا شلوار جین و کیسه های خلا کردند تا از این طریق مشخص کنند کدام ماده اولیه برای استفاده در ماسک های صورت موثرتر است و می تواند ذرات بسیار کوچک که ممکن است حاوی ویروس هایی نظیر سارس-coV-2 باشد را در خود محصور کند.
ترجمه: آزاده موحد
به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کمبریج انگلیس و دانشگاه نورث وسترن آمریکا اثربخشی پارچه های مختلف را در فیلتر کردن ذرات بین 0/02 و 0/1 میکرومتر-که در محدوده اندازه بیشتر ویروس هاست-در سرعت بالا مشابه زمان سرفه کردن یا تنفس عمیق مورد بررسی قرار دادند. آن ها همچنین ماسک های جراحی و N95 را که مورد استفاده بیشتری دارد، آزمایش کردند.
در مطالعات قبلی تنها تعداد کمی از پارچه ها و در هنگام نفس کشیدن نرمال شخص یعنی هنگامی که ذرات با سرعت کمتری از دهان خارج می شوند، مورد بررسی قرار گرفته بودند. مطالعه بر روی انواع گسترده تری از پارچه ها و بررسی عملکرد آن ها در سرعت بالای خارج شدن ویروس از دهان شواهد محکم تری را در رابطه با اثربخشی ماسک های پارچه ای در اختیار ما می گذارد.
نتایج به دست آمده نشان می دهد که بیشتری پارچه هایی که معمولا در ماسک های صورت غیرپزشکی مورد استفاده قرار می گیرند، در فیلتر کردن ذرات بسیار کوچک موثر هستند. اثربخشی ماسک های N95 بسیار بالا گزارش شده هرچند که در بعضی موارد کیسه های خلا قابل استفاده مجدد حاوی فیلترهای هپا دارای عملکرد بهتری بوند.
در میان ماسک های خانگی آن دسته از ماسک هایی که از چندلایه پارچه درست شده بوند، عملکرد بهتری داشتند. هرچندکه بهبود عملکرد این ماسک ها باعث می شود نفس کشیدن با آن ها در مقایسه با ماسک های N95 سخت تر باشد.
محققان همچنین در مورد عملکرد پارچه های مختلف در هنگام مرطوب شدن و پس از فرایند شستشوی معمولی و سپس خشک شدن تحقیق کردند. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، آن ها دریافتند که پارچه ها پس از مرطوب شدن و پس از یک چرخه شستشو و خشک شدن عملکرد خود را حفظ می کنند. با این حال مطالعات قبلی نشان داده بود که شستشوهای مکرر باعث تجزیه پارچه ها می شود، در نتیجه محققان هشدار دادند که یک ماسک نباید برای مدت نامحدود مورد استفاده قرار بگیرد.
اوجنیا اوکلی، نویسنده اول دپارتمان مهندسی کمبریج می گوید از زمان شروع پاندمی کووید-19 ماسک های پارچه ای برای بسیاری از ما به یک ضرورت بدل شده است. در روزهای ابتدایی پاندمی زمانی که ماسک های N95 به سختی در بازار یافت می شد، بسیاری از افراد خودشان اقدام به دوختن ماسک های پارچه ای کردند و از این طریق تقاضایی را که در طول زنجیره تامین برآورده نمی شد، برآورده ساختند ضمن این که ماسک های دست دوز از نظر اقتصادی نیز برای آن ها مقرون به صرفه تر بود.
هرچند که منابع آنلاین زیادی در مورد نحوه درست کردن ماسک ها وجود دارد اما این که مناسب ترین ماده اولیه برای تولید ماسک چیست نیازمند اطلاعات علمی می باشد.
در ابتدا نگرانی هایی در مورد تجهیزات محافظت شخصی و سایر انواع ماسک های صورت و میزان اثربخشی آن ها وجود داشت. هدف اوجنیا این بود که به عنوان یک مهندس بیشتر در مورد ماسک ها، عملکرد مواد اولیه متنوع مورد استفاده در آن ها در شرایط مختلف و مسایلی از این قبیل بداند.
او و همکارانش در این تحقیق دستگاهی ساختند که از بخش های لوله ای شکل تشکیل می شد و نمونه پارچه ای در وسط آن قرار می گرفت. مکانیزم دستگاه به گونه ای است که ذرات آئروسل در یک سمت آن تولید می شود و سطح این ذرات قبل و بعد از عبور آن ها از نمونه پارچه ای با سرعتی مشابه سرعت ذرات هنگام سرفه کردن، اندازه گیری می شود.
محققان همچنین عملکرد هر پارچه را از نظر مقاومت در برابر تنفس بر اساس بازخوردهای کاربران مورد آزمایش قرار دادند. اوجنیا می گوید: "ماسکی که جلوی ورود ذرات را بگیرد اما تنفس شخص را محدود کند، ماسک مناسبی نیست. برای مثال پارچه جین تا حدی در برابر عبور ذرات موثر بود اما نفس کشیدن با آن سخت است، بنابراین احتمالا تهیه ماسک از یک شلوار جین قدیمی ایده خوبی نیست. تنفس با ماسک های N95 در مقایسه با هر پارچه ترکیبی دیگر با همان سطح از فیلتراسیون به مراتب آسان تر است."
محققان برای انجام این مطالعه با انجمن های دوزندگی آنلاین نیز مشورت کردند تا متوجه شوند آن ها برای تهیه ماسک از چه پارچه هایی استفاده می کنند. تعدادی از دوزندگان گزارش کردند که در آن زمان به دلیل کمبود شدید ماسک های N95 از کیسه های خلا حاوی فیلترهای هپا درون ماسک ها استفاده می کردند.
محققان دریافتند که کیسه های خلا یک بار مصرف و قابل استفاده مجدد در جلوگیری از ورود ذرات موثر هستند اما نباید از کیسه های یک بار مصرف در ماسک ها استفاده کرد چون اگر پاره شوند از هم متلاشی شده و ممکن است حاوی موادی باشند که استنشاق آن ها خطرناک است.
در واقع باید در تهیه ماسک ها تعادل را برقرار کرد و از مواد اولیه ای استفاده کرد که ضمن اثربخشی در فیلتر کردن ذرات شخص را در معرض استنشاق الیاف یا پرزها که برای سلامتی او مضر است، قرار ندهد.
محققان هشدار می دهند که تحقیق آن ها دارای محدودیت هایی نیز هست برای مثال آن ها نقش فیت بودن یا نبودن ماسک در عملکرد آن در فیلتراسیون را نادیده گرفتند. اوجنیا در پروژه ای دیگر بر روی چگونگی بهبود قرار گرفتن ماسک ها بر روی صورت در مراکز درمانی تحقیق کرده است. علاوه بر آن بسیاری از ویروس ها بر روی ذراتی حمل می شوند که بزرگ تر از ذرات مورد آزمایش در این تحقیق هستند.
با این حال نتایج به دست آمده از این تحقیق می تواند برای دوزندگان ماسک های صورت مفید باشد و به آن ها در انتخاب پارچه مناسب برای تولید ماسک کمک کند. اوجنیا می گوید در مواقع اضطراری که ماسک های N95 در دسترس نیستند برای مثال در روزهای اولیه پاندمی، ماسک های پارچه ای به طرز باورنکردنی در فیلتر کردن ذراتی که ممکن است حاوی ویروس باشند و حتی سرعت بالایی نیز داشته باشند، موثر بوده اند.