Kako izgleda budućnost maski za lice?
Izgradnja boljih filtara zraka mogla bi pomoći u suzbijanju sljedeće pandemije. Na 74. godišnjem sastanku APS Division of Fluid Dynamics, znanstvenici će predstaviti najnovije rezultate o tome kako bi buduće maske za lice mogle djelovati, što se događa kada se maske smoče i zašto nepravilna upotreba maske ponekad može biti gora nego da uopće nema maske.
Prije nego što su maske budućnosti spremne za nošenje, znanstvenici sa Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu, Indijskog instituta za znanost i Sveučilišta u Torontu usavršili su što naše sadašnje maske za lice čini funkcionalnim ili rizičnim.
Abhishek Saha, profesor inženjerstva na UCSD-u, želio se pozabaviti jednostavnim, ali uobičajenim problemom: vlažnom maskom. "Što se događa s učinkovitošću maske kada je nosimo dulje vrijeme? Maska se progresivno vlaži zbog kondenzacije iz našeg disanja. Hoće li to utjecati na performanse?", pita se.
Saha će predstaviti nova otkrića iz eksperimenta koji testira dvije različite vrste maski koje postaju sve vlažnije. On će podijeliti da li postupno vlaženje pogoršava koliko dobro maska može uhvatiti respiratorne kapljice. Osim toga, on će razgovarati o tome kako dugo nošenje maske može utjecati na to kako pristaje na vaše lice, potencijalno uzrokujući bočno curenje.
U nedavnom radu istraživači su izvijestili i o suhim maskama. "Velike respiratorne kapljice općenito se brzo talože na tlu zbog gravitacije, pa se pretpostavlja da su manje štetne. Ali za suhu masku, otkrili smo da velika respiratorna kapljica može prodrijeti u matricu maske i proizvesti mnogo malih kapljica s produženim vijekom trajanja u zraku", rekao je Saha. "Nepravilno nošenje maske može uzrokovati atomiziranje ovih velikih kapljica."
U međuvremenu, drugi znanstvenici su se okrenuli dizajniranju drugačije vrste sustava filtracije. "Koristimo vijugave životinjske nosne šupljine kao inspiraciju za dizajn novih filtarskih kanala koji mogu filtrirati čestice iz zraka i raditi pod relativno niskim gradijentima tlaka, što je mjera potrošnje energije", rekao je student strojarstva sa Sveučilišta South Dakota State University Majed Jafar Diab, koji će predstaviti istraživanje.
Koristeći CT skeniranje, znanstvenici su zavirili u nosove svinja, pasa, oposuma, zamoraca i zečeva, kao i australskih tobolčara: malene mačke zvane sjeverni quoll, velikog jedriličara koji voli eukaliptus i potorooa, stvorenje nalik štakoru srodno klokanu. Istraživači su zatim dizajnirali i 3D isprintali filtere – koji zahtijevaju manje napora za uvlačenje zraka nego današnje maske – i testirali ih u aerotunelu.
"Osim primjene u maskama, bioinspirirani koncept filtera također se može koristiti za dizajniranje velikih pregrada za industrijsku primjenu i, općenito, za promicanje sanitacije zraka u zatvorenim, prepunim prostorima", rekao je Saikat Basu, profesor na sveučilištu State University u Južnoj Dakoti koji je radio s Diabom.
Drugi tim, sa Sveučilišta Purdue i Universidad Nacional Autónoma de México, također je dizajnirao masku za lice koja ubija viruse i koja se može ponovno koristiti.
Hy-Cu filter ima slojeve koji uključuju bakrenu mrežicu s ugljičnim premazom nalik dijamantu, koji inaktivira viruse tijekom samo nekoliko sati. Pričvršćuje se na bilo koju platnenu masku ili šal, čineći filter ugodnijim za potrošače.
"Kroz Hy-Cu filter lako se diše i čini platnene maske sigurnijim, višekratnim i održivim - razumna alternativa jednokratnim maskama koje svakodnevno rezultiraju velikim količinama otpada", rekla je Tanya Purwar.
Purwar i suradnici testirali su novi filter i jednokratnu masku za lice protiv živog virusa MS2. "Novi filter je testiran na inaktivaciju virusa tijekom dva sata i, u usporedbi s kontrolom, pokazao je izvanredne rezultate", rekla je Purwar.
Izvor: Science Advances