Визуализация показывает, как защитные маски (и некоторые маски N95) не могут остановить распространение COVID

Атлантический университет Флориды, 9 сентября 2020 г.

(Нажмите на изображение, чтобы просмотреть его полностью.) Хотя лицевые щитки блокируют первоначальное движение струи вперед, выброшенные капли относительно легко движутся вокруг козырька и распространяются по большой площади в зависимости от легких внешних помех. Фото: Колледж инженерии и информатики Атлантического университета Флориды.

Исследование Колледжа инженерии и информатики FAU по визуализации показывает, почему одни только лицевые щитки не работают.

If the United States Centers for Disease Control and Prevention (CDC) guidelines aren't enough to convince you that face shields alone shouldn't be used to stop the spread of COVID-19First identified in 2019 in Wuhan, China, COVID-19, or Coronavirus disease 2019, (which was originally called "2019 novel coronavirus" or 2019-nCoV) is an infectious disease caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). It has spread globally, resulting in the 2019–22 coronavirus pandemic." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">COVID-19, тогда, возможно, будет проведено новое исследование визуализации.

Чтобы повысить осведомленность общественности об эффективности самих защитных щитков, а также масок с клапанами выдоха, исследователи из Колледжа инженерии и компьютерных наук Атлантического университета Флориды использовали качественную визуализацию, чтобы проверить, как защитные щитки и маски с клапанами препятствуют распространению аэрозоля. -капельки размером. Широкое публичное использование этих альтернатив обычным маскам потенциально может оказать неблагоприятное воздействие на усилия по смягчению последствий.

For the study, just published in the journal Physics of FluidsPhysics of Fluids is a monthly peer-reviewed scientific journal devoted to publishing original theoretical, computational, and experimental contributions to the understanding of the dynamics of gases, liquids, and complex or multiphase fluids. Established by the American Institute of Physics in 1958, Physics of Fluids is a preeminent journal covering fluid dynamics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> В области физики жидкостей исследователи применили визуализацию потока в лабораторных условиях, используя лист лазерного света и смесь дистиллированной воды и глицерина для создания синтетического тумана, составляющего содержимое струи от кашля. Они визуализировали капли, вылетающие изо рта манекена, имитируя кашель и чихание. Разместив пластиковый щиток для лица и маску для лица класса N95 с клапаном, они смогли наметить пути капель и продемонстрировать, как они работают.

Чтобы продемонстрировать эффективность лицевого щитка, исследователи использовали горизонтальный лазерный лист в дополнение к вертикальному лазерному листу, показывающему, как капли пересекают горизонтальную плоскость. Исследователи не только наблюдали распространение капель вперед, но и обнаружили, что капли также распространяются в обратном направлении. Фото: Колледж инженерии и информатики Атлантического университета Флориды.

Результаты исследования показывают, что, хотя лицевые щитки блокируют первоначальное движение струи вперед, выброшенные капли относительно легко движутся вокруг козырька и распространяются по большой площади в зависимости от световых помех окружающей среды. Визуализации лицевой маски, оснащенной отверстием для выдоха, показывают, что большое количество капель проходит через клапан выдоха нефильтрованным, что значительно снижает ее эффективность как средства контроля источника.

«В результате этого последнего исследования мы смогли заметить, что лицевые щитки способны блокировать первоначальное движение выдыхаемой струи вперед, однако аэрозольные капли, выбрасываемые вместе со струей, могут относительно легко перемещаться вокруг козырька», — сказал Манхар Дханак. , доктор философии, заведующий кафедрой, профессор и директор SeaTech, написавший статью в соавторстве с Сиддхартхой Вермой, доктором философии, ведущим автором и доцентом; и Джон Франкенфельд, технический специалист из Департамента океанологии и машиностроения FAU. «Со временем эти капли могут рассеиваться на большой площади как в поперечном, так и в продольном направлении, хотя и с уменьшением концентрации капель».