ما هي أفضل مادة لأقنعة فيروس كورونا؟

يختبر العلماء الضروريات اليومية للعثور على أفضل التدابير الوقائية ضد فيروس كورونا.أكياس الوسائد ، بيجاما الفانيلا وأكياس الأوريغامي كلها مرشحة.
يوصي مسؤولو الصحة الفيدراليون الآن باستخدام القماش لتغطية الوجه أثناء جائحة فيروس كورونا.ولكن ما هي المواد التي توفر أكبر قدر من الحماية؟
أصدرت مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها أنماط أقنعة غير ملحومة مصنوعة باستخدام مناديل وفلاتر قهوة ، بالإضافة إلى مقاطع فيديو حول صنع الأقنعة باستخدام الأربطة المطاطية والأقمشة المطوية الموجودة في المنزل.
على الرغم من أن غطاء الوجه البسيط يمكن أن يقلل من انتشار الفيروس التاجي عن طريق منع البكتيريا الغريبة الناتجة عن سعال أو عطس شخص مصاب ، يقول الخبراء إن مدى قدرة الأقنعة المنزلية على حماية مرتديها من البكتيريا يعتمد على مدى ملاءمة المنتج والجنس والجودة.المواد المستخدمة.
شرع العلماء في جميع أنحاء البلاد في تحديد المواد اليومية التي يمكنها تصفية الجزيئات المجهرية بشكل أفضل.في الاختبارات الأخيرة ، سجلت فلاتر موقد HEPA ، وأكياس المكنسة الكهربائية ، و 600 كيس وسادة وأقمشة شبيهة بملابس النوم المصنوعة من الفانيلا درجات عالية.سجلت فلاتر القهوة المكدسة درجات معتدلة.سجلت مواد الوشاح والمنديل أدنى درجة ، لكنها لا تزال تلتقط عددًا صغيرًا من الجسيمات.
إذا لم يتم اختبار أي مواد ، يمكن أن يساعدك اختبار الضوء البسيط في تحديد ما إذا كان القماش هو الخيار المثالي للأقنعة.
قال الدكتور سكوت سيغال ، رئيس قسم التخدير في Wake Forest Baptist Health: "ضعها تحت الضوء الساطع ،" لقد درس مؤخرًا الأقنعة المنزلية."إذا كان الضوء يمر بالفعل عبر الألياف بسهولة ويمكنك رؤية الألياف تقريبًا ، فهذا يعني أنها ليست قماشًا جيدًا.إذا كنت منسوجًا بمادة أكثر سمكًا ولم يمر الضوء عبرها بهذا القدر ، فهذا هو ما تريد استخدام المادة ".
قال الباحثون إنه من المهم أن نتذكر أن البحث المختبري تم إجراؤه في ظل ظروف مثالية مع عدم وجود تسريبات أو ثغرات في القناع ، لكن طريقة الاختبار توفر لنا طريقة لمقارنة المواد.على الرغم من أن مستوى تصفية بعض الأقنعة المنزلية يبدو منخفضًا ، إلا أن معظمنا (البقاء في المنزل والتباعد الاجتماعي في الأماكن العامة) لا يحتاج إلى مستوى عالٍ من الحماية التي يحتاجها الطاقم الطبي.والأهم من ذلك ، أن أي قناع للوجه أفضل من عدم وجود قناع للوجه ، خاصة إذا كان يرتديه شخص مصاب بفيروس ولا يعرف الفيروس.
التحدي الأكبر في اختيار مادة قناع عصامي هو العثور على قماش كثيف بما يكفي لالتقاط جزيئات الفيروس ، ومع ذلك فهو قابل للتنفس وكافي للارتداء بالفعل.تحتوي بعض العناصر التي يتم الترويج لها على الإنترنت على درجات عالية من الترشيح ، لكن هذه المواد لن تبلى.
عمل وانغ وانغ ، الأستاذ المساعد في الهندسة البيئية في جامعة ميسوري للعلوم والتكنولوجيا ، مع طلابه الخريجين على مجموعات مختلفة من المواد متعددة الطبقات ، بما في ذلك مرشحات الهواء والأقمشة.قال الدكتور وانج: "أنت بحاجة إلى مادة يمكنها إزالة الجزيئات بشكل فعال ، لكنك تحتاج أيضًا إلى التنفس".فاز الدكتور وانج بالجائزة الدولية لأبحاث الهباء الجوي في الخريف الماضي.
من أجل اختبار المواد اليومية ، يستخدم العلماء أساليب مماثلة لتلك المستخدمة في اختبار الأقنعة الطبية ، ويتفق الجميع على أن الكادر الطبي الذي يتعرض لجرعات عالية من الفيروس نتيجة زيارة الأشخاص المصابين يجب إعفاؤهم من النفقات.أفضل الأقنعة الطبية - التي تسمى أقنعة الغاز N95 - ترشح ما لا يقل عن 95٪ من الجزيئات التي يصل حجمها إلى 0.3 ميكرون.على النقيض من ذلك ، فإن القناع الجراحي النموذجي (مصنوع من قماش مطوي مستطيل مع أقراط مرنة) له كفاءة ترشيح تتراوح من 60٪ إلى 80٪.
اختبر فريق الدكتور وانج نوعين من فلاتر الهواء.يعمل مرشح HVAC الذي يقلل من الحساسية بشكل أفضل ، حيث تلتقط طبقة واحدة 89٪ من الجزيئات وطبقتان تلتقطان 94٪ من الجزيئات.يلتقط مرشح الفرن 75٪ من الماء في طبقتين ، لكنه يحتاج إلى ست طبقات لتصل إلى 95٪.للعثور على مرشح مشابه للمرشح الذي تم اختباره ، ابحث عن الحد الأدنى لقيمة تقرير الكفاءة (MERV) الذي يبلغ 12 أو أعلى ، أو تصنيف أداء الجسيمات 1900 أو أعلى.
تكمن مشكلة فلاتر الهواء في قدرتها على إسقاط ألياف صغيرة يمكن أن تستنشق بشكل خطير.لذلك ، إذا كنت تريد استخدام مرشح ، فأنت بحاجة إلى وضع الفلتر بين طبقتين من القماش القطني.قال الدكتور وانغ إن أحد طلابه الخريجين صنع قناعه بنفسه وفقًا للتعليمات الواردة في فيديو CDC ، لكنه أضاف عدة طبقات من مادة الفلتر إلى الوشاح المربع.
وجد فريق الدكتور وانج أيضًا أنه عند استخدام أقمشة معينة شائعة الاستخدام ، توفر طبقتان حماية أقل بكثير من أربع طبقات.يمكن لغطاء الوسادة المكون من 600 خيط أن يلتقط 22٪ فقط من الجسيمات عند مضاعفتها ، لكن الطبقات الأربع يمكنها التقاط ما يقرب من 60٪ من الجسيمات.وشاح من الصوف السميك يرشح 21٪ من الجزيئات في طبقتين و 48.8٪ من الجسيمات في أربع طبقات.كان أداء المناديل القطنية 100٪ هو الأسوأ ، حيث كانت تمثل 18.2٪ فقط عند مضاعفتها ، و 19.5٪ فقط لأربع طبقات.
اختبر الفريق أيضًا مرشحات قهوة Brew Rite و Natural Brew.عندما يتم تكديس فلاتر القهوة في ثلاث طبقات ، تكون كفاءة الترشيح من 40٪ إلى 50٪ ، لكن نفاذية الهواء أقل من الخيارات الأخرى.
إذا كنت محظوظًا بما يكفي للتعرف على اللحاف ، فاطلب منهم صنع قناع لك.أظهرت الاختبارات التي أُجريت في معهد ويك فورست للطب التجديدي في وينستون سالم بولاية نورث كارولينا أن الأقنعة المصنوعة منزليًا المصنوعة من القماش المُخيط تعمل بشكل جيد.وأشار الدكتور سيغال من Wake Forest Baptist Sanitation ، المسؤول عن هذا البحث ، إلى أن الألحفة تميل إلى استخدام قطن عالي الجودة عالي التعداد.في بحثه ، تكون أفضل الأقنعة المنزلية جيدة مثل الأقنعة الجراحية ، أو أفضل قليلاً ، ونطاق الترشيح المختبَر هو 70٪ إلى 79٪.وقال د. سيغال إن معدل ترشيح الأقنعة المنزلية باستخدام أقمشة قابلة للاشتعال يصل إلى 1٪.
أفضل التصاميم أداءً هي الأقنعة المصنوعة من طبقتين من "قطن اللحاف" عالي الجودة والوزن الثقيل ، وأقنعة من طبقتين مصنوعة من نسيج الباتيك السميك ، وطبقات داخلية من الفانيلا وطبقات خارجية.قناع طبقة مزدوجة.قطن.
قالت بوني براوننج ، المديرة التنفيذية لجمعية مصنعي الخياطة الأمريكية ، إن الألحفة تفضل الأقمشة القطنية المنسوجة بإحكام والباتيك ، والتي ستصمد بمرور الوقت.قالت السيدة براوننج إن معظم آلات الخياطة لا يمكنها التعامل إلا مع طبقتين من القماش عند صنع أقنعة مطوية ، لكن الأشخاص الذين يريدون أربع طبقات من الحماية يمكنهم ارتداء قناعين في المرة الواحدة.
قالت السيدة براوننج إنها تواصلت مؤخرًا مع اللحاف على Facebook وسمعت أصوات 71 شخصًا صنعوا ما يقرب من 15000 قناع في المجموع.قالت السيدة براوننج ، التي تعيش في بادوكا بولاية كنتاكي: "آلات الخياطة لدينا معقدة للغاية."الشيء الوحيد الذي يمتلكه معظمنا هو إخفاء الأقمشة.
يمكن لأولئك الذين لا يقومون بالخياطة أن يجربوا قناع الأوريغامي المطوي الذي ابتكره جيانغ وو وو ، الأستاذ المساعد للتصميم الداخلي في جامعة إنديانا.تشتهر السيدة وو بأعمالها الفنية المذهلة القابلة للطي.قالت إنه منذ أن اقترح شقيقها في هونغ كونغ (عادة عندما يرتدي قناعًا) ، بدأت في تصميم نوع قابل للطي بمواد طبية ومواد إنشائية تسمى Tyvek وحقيبة مفرغة.أقنعة.هو - هي.(قالت شركة DuPont ، الشركة المصنعة لـ Tyvek ، في بيان إن Tyvek مصمم للملابس الطبية بدلاً من الأقنعة). يتوفر نمط القناع القابل للطي على الإنترنت مجانًا ، ويوضح الفيديو عملية الطي.في الاختبارات التي أجرتها جامعة ميسوري وجامعة فيرجينيا ، وجد العلماء أن كيس التفريغ أزال 60٪ إلى 87٪ من الجسيمات.ومع ذلك ، قد تحتوي بعض العلامات التجارية لأكياس التفريغ على الألياف الزجاجية أو يكون تنفسها أكثر صعوبة من المواد الأخرى ، لذا لا ينبغي استخدامها.استخدمت السيدة وو حقيبة من EnviroCare Technologies.وذكرت الشركة أنها لا تستخدم الألياف الزجاجية في أكياسها الورقية وأكياس الألياف الاصطناعية.
قالت السيدة وو: "أريد أن أخلق خيارًا للأشخاص الذين لا يقومون بالخياطة" ، قالت.إنها تتحدث إلى مجموعات مختلفة للعثور على مواد أخرى فعالة في طي الأقنعة."نظرًا لنقص المواد المختلفة ، حتى كيس التفريغ قد ينفد."
السماكة القياسية المستخدمة من قبل العلماء الذين أجروا الاختبار هي 0.3 ميكرون لأن هذا هو معيار القياس المستخدم من قبل المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية للأقنعة الطبية.
قالت لينسي مار ، عالمة الهباء الجوي في Virginia Tech وخبيرة في نقل الفيروسات ، إن طريقة اعتماد أجهزة التنفس وفلاتر HEPA تركز على 0.3 ميكرون ، لأن الجزيئات بهذا الحجم هي الأصعب في التقاطها.قالت إنه على الرغم من أنه قد يبدو غير بديهي ، إلا أنه من السهل التقاط الجسيمات الأصغر من 0.1 ميكرون لأن لديها الكثير من الحركة العشوائية التي تجعلها تصطدم بألياف المرشح.
"حتى لو كان حجم الفيروس التاجي حوالي 0.1 ميكرون ، فسوف يطفو بأحجام مختلفة تتراوح من 0.2 إلى عدة مئات من الميكرونات.وذلك لأن الناس يطلقون الفيروس من قطرات الجهاز التنفسي ، والتي تحتوي أيضًا على الكثير من الملح.بروتينات ومواد أخرى ”، دكتور مار ، حتى لو تبخر الماء في القطرات تمامًا ، فلا يزال هناك الكثير من الملح ، وتبقى البروتينات والمخلفات الأخرى على شكل مواد صلبة أو مواد شبيهة بالهلام.أعتقد أن 0.3 ميكرون لا يزال مفيدًا للإرشاد لأن الحد الأدنى من كفاءة الترشيح سيكون حول هذا الحجم ، وهو ما تستخدمه NIOSH."


الوقت ما بعد: يناير 05-2021