Новое исследование показало, что маски для лица вдвое сокращают расстояние, которое могут перемещаться по воздуху патогены

Эффективность масок для лица стала горячо обсуждаемой темой с момента появления COVID-19. Однако новое исследование исследователей из Университета Центральной Флориды предлагает больше доказательств того, что они работают.

В исследовании, опубликованном сегодня в «Журнале инфекционных заболеваний», исследователи обнаружили, что маски для лица сокращают расстояние, которое патогены, передающиеся по воздуху, при разговоре или кашле, могут преодолеть более чем вдвое по сравнению с отсутствием маски.

Полученные данные важны, поскольку передающиеся по воздуху вирусные патогены, такие как SARS-CoV-2, могут инкапсулироваться и передаваться через капли жидкости и аэрозоли, образующиеся во время дыхательных функций человека, таких как речь и кашель.

Знание способов сократить расстояние передачи может помочь обеспечить безопасность людей и помочь в реагировании на пандемии, такие как COVD-19, которая привела к инфекции глобального масштаба, перегрузке системы здравоохранения и экономическому ущербу.

Эти меры могут включать смягчение некоторых правил социального дистанцирования при ношении масок.

«Исследование предоставляет четкие доказательства и рекомендации о том, что дистанция в 3 фута с закрытыми лицами лучше, чем дистанция в 6 футов без покрытий», — говорит соавтор исследования Карим Ахмед, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники UCF.

Используя диагностические инструменты, обычно используемые для понимания того, как жидкости движутся в воздухе, исследователи измерили расстояние во всех направлениях, на которое распространяются капли и аэрозоли от людей, говорящих и кашляющих, когда они носят различные типы масок, а также когда нет.

В исследовании приняли участие четырнадцать человек: 11 мужчин и 3 женщины в возрасте от 21 до 31 года.

Каждый участник произносил фразу и имитировал кашель в течение 5 минут без покрытия лица, с тканевым покрытием лица и с трехслойной одноразовой хирургической маской.

Визуализация плоских частиц использовалась для измерения скорости частиц; фазовый доплеровский интерферометр использовался для измерения размера, скорости и объемного потока капель в точках шлейфа распыления; а для определения поведения частиц в воздухе использовался аэродинамический прибор для определения размера частиц.

Приборы измеряли характеристики, поведение и направление частиц в воздухе, когда они выходили изо рта участников.

Исследователи обнаружили, что тканевое покрытие лица снижает выбросы во всех направлениях примерно до двух футов по сравнению с четырьмя футами выбросов, возникающими при кашле или разговоре без маски.

Сокращение было еще больше при ношении хирургической маски, которая сократила расстояние, проходимое при кашле и разговоре, до всего лишь примерно полфута.

Идея исследования пришла к исследователям из исследований реактивного движения, которые они проводят.

«Принципы те же», — говорит Ахмед. «Наш кашель и речь — это истощенные двигательные шлейфы».

Исследование является частью более широких усилий исследователей по контролю передачи заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем, в том числе через пищевые ингредиенты, а также лучшее понимание факторов, связанных с суперраспространением; и моделирование передачи заболеваний воздушно-капельным путем в классах.

Далее исследователи собираются расширить исследование, включив в него больше участников. Работа частично финансируется Национальным научным фондом.

Соавторами исследования были Джонатан Рейес, ведущий автор и научный сотрудник; Бернхард Штиль, постдокторант-исследователь; Хуанпабло Дельгадо, магистрант; и Майкл Кинзел, доцент. Все они работают на факультете машиностроения и аэрокосмической техники UCF.

Ахмед присоединился к факультету машиностроения и аэрокосмической техники UCF, входящему в состав Колледжа инженерии и компьютерных наук UCF, в 2014 году. Он также является членом Центра передовых турбомашиностроительных и энергетических исследований и Флоридского центра перспективных авиационных двигателей. Он проработал более трех лет в качестве старшего инженера по аэродинамике и термотехнике в компании Pratt & Whitney по военным двигателям, работая над передовыми программами и технологиями двигателей. Он также работал преподавателем в Университете Олд-Доминион и Университете штата Флорида.