Bomuldsflanel (venstre) og polyester (højre). (E.P. Vicenzi/Smithsonian Museum/NIST) Mens nogle stadig skændes om at bære masker et år inde i pandemi , er forskere gået i gang med at finde ud af, præcis hvilken strategi der er bedst - og ansigtsmasker i bomuld har lige fået endnu en godkendelse.
Det har forskellige undersøgelsertestet forskellige materialekombinationerog sundhedsmyndigheder som f.eks Verdens Sundhedsorganisation og CDC anbefaler stofmasker til den brede offentlighed, baseret på deres konklusioner. Men nogle af disse undersøgelser overså en vigtig faktor i den virkelige verden - disse ansigtsdækkende stoffer ender med at blive fugtige fra vores ånde.
Nu har et team af forskere testet maskematerialer under forhold med høj luftfugtighed, der efterligner luften, der udstødes fra vores mund.
'Denne nye undersøgelse viser, at bomuldsstoffer faktisk fungerer bedre i masker, end vi troede,' sagde materialeforsker Christopher Zangmeister fra US National Institute of Standards and Technology (NIST).
Zangmeister og kolleger testede ni forskellige typer bomuld og seks typer syntetiske fibre, inklusive polyester og rayon i 99 procent luftfugtighed (omtrent hvor fugtigt vores ånde er) og 55 procent luftfugtighed.
Dette resulterede i en bemærkelsesværdig synlig forskel i bomulds ydeevne.
Bomuldsmasker bliver bedre filtre, når de absorberer fugten fra din ånde, hvilket gør dem endnu bedre til at bremse COVID-19, end vi troede: https://t.co/qbGtnC4a42 pic.twitter.com/91hNVIvlTX
— National Institute of Standards and Technology (@NIST) 9. marts 2021
Mens syntetiske stoffer, som også klarede sig dårligt sammenlignet med tør bomuld, ikke ændrede ydeevnen under fugtige forhold, ændrede bomuldsstoffer sig steget deres evne til at fange partikler med 33 pct.
Forskerne brugte saltpartikler af forskellig størrelse som testerstatning til virustransportdråbe og aerosolpartikler, og disse syntes at absorbere noget af den fugt, der er fanget af de vandtiltrækkende bomuldsfibre. Partiklerne svulmer i volumen, hvilket gør det sværere for dem at passere uhæmmet gennem stoffet.
Syntetiske fibre afviser imidlertid vand og skaber således ikke det fugtige miljø i selve masken, så denne hæmning kan ske. Der var heller ingen ændring i medicinske masker - men de er designet til at virke på høje niveauer under alle forhold (svarende til bomuld).
Den bedst ydende type bomuld var bomuldsflanel ifølge resultaterne.
Mikroskopiske billeder af materialerne afslører en markant forskel i strukturen - et velordnet vævningsmønster i syntetisk polyester sammenlignet med det kaotiske netværk af krydsende fibre, der giver flannel dens bløde fornemmelse.
NIST-forskere mener dette rod af fibre er det, der øger chancen for, at luftbårne partikler, der passerer gennem masken, kolliderer og klæber til stoffet.
Bomuldsflanel (venstre), polyester (højre). (E.P. Vicenzi/Smithsonian Museum/NIST)
Alt dette betyder dog ikke, at våde masker er bedre: Hvis din maske bliver våd, skal den udskiftes. Mængden af væske til stede i maskerne under disse fugtige forhold udgør kun nogle få dråber, hvilket ikke ændrer materialets åndbarhed - holdet fandt, at lufttrykket på begge sider af stoffet forblev relativt ens.
Dette er også gode nyheder fra et miljømæssigt perspektiv. Med monteringsaffald fra engangs kirurgiske masker at smide mikroplast , det er trøstende at vide, at der er en sikker, genanvendelig mulighed.
Forskning tyder på at eje en masse genanvendelige masker, der kan maskinvaskes sammen, er den mest miljøvenlige mulighed for at holde dig og dine kære sikre.
Mens holdet siger, at der kræves mere forskning for fuldt ud at værdsætte vekselvirkningerne mellem masker, fugt og aerosolpartikeloverførsel, har deres undersøgelse bidraget til de første internationale standarder for stofmasker beregnet til at bremse spredningen af COVID-19, for nylig udgivet af den standardudviklende organisation ASTM International.
'For at forstå, hvordan disse materialer fungerer i den virkelige verden, er vi nødt til at studere dem under realistiske forhold,' Zangmeister afsluttet .
Denne forskning blev offentliggjort i ACS anvendte nanomaterialer .