Bomullsflanell (venstre) og polyester (høyre). (E.P. Vicenzi/Smithsonian Museum/NIST) Mens noen fortsatt krangler om å ha på seg masker et år inn i pandemi , har forskere kommet videre med å finne ut nøyaktig hvilken strategi som er best - og ansiktsmasker i bomull har nettopp fått en ny godkjenning.
Ulike studier hartestet ulike materialkombinasjonerog helsemyndigheter som f.eks Verdens Helseorganisasjon og CDC anbefaler tøymasker for allmennheten, basert på deres konklusjoner. Men noen av disse studiene overså en viktig faktor i den virkelige verden - disse ansiktsdekkende stoffene blir fuktige fra pusten vår.
Nå har et team av forskere testet maskematerialer under forhold med høy luftfuktighet som etterligner luften som utvises fra munnen vår.
'Denne nye studien viser at bomullsstoffer faktisk fungerer bedre i masker enn vi trodde,' sa materialforsker Christopher Zangmeister fra US National Institute of Standards and Technology (NIST).
Zangmeister og kolleger testet ni forskjellige typer bomull og seks typer syntetiske fibre inkludert polyester og rayon i 99 prosent fuktighet (omtrent hvor fuktig pusten vår er) og 55 prosent fuktighet.
Dette resulterte i en bemerkelsesverdig synlig forskjell i ytelsen til bomull.
Bomullsmasker blir bedre filtre når de absorberer fuktigheten fra pusten din, noe som gjør dem enda bedre til å bremse COVID-19 enn vi trodde: https://t.co/qbGtnC4a42 pic.twitter.com/91hNVIvlTX
– Nasjonalt institutt for standarder og teknologi (@NIST) 9. mars 2021
Mens syntetiske stoffer, som også presterte dårlig sammenlignet med tørr bomull, ikke endret ytelsen under fuktige forhold, er bomullsstoffer økt deres evne til å fange opp partikler med 33 prosent.
Forskerne brukte saltpartikler i forskjellige størrelser som testerstatning for virustransportdråpe og aerosolpartikler, og disse så ut til å absorbere noe av fuktigheten som fanges av de vanntiltrekkende bomullsfibrene. Partiklene sveller i volum, noe som gjør det vanskeligere for dem å passere uhemmet gjennom stoffet.
Syntetiske fibre avviser imidlertid vann, og skaper dermed ikke det fuktige miljøet i selve masken for at denne hemningen skal skje. Det var heller ingen endring i medisinske masker - men de er designet for å fungere på høye nivåer under alle forhold (tilsvarende nivåer som bomull).
Den best ytelse typen bomull var bomullsflanell, ifølge resultatene.
Mikroskopiske bilder av materialene avslører en sterk forskjell i struktur - et ryddig vevmønster i syntetisk polyester sammenlignet med det kaotiske nettverket av kryssende fibre som gir flanell dens myke følelse.
mener NIST-forskere Dette rotet av fibre er det som øker sjansen for at luftbårne partikler som passerer gjennom masken kolliderer og fester seg til stoffet.
Bomullsflanell (venstre), polyester (høyre). (E.P. Vicenzi/Smithsonian Museum/NIST)
Alt dette betyr imidlertid ikke at våte masker er bedre: Hvis masken din blir våt, bør den byttes ut. Mengden væske som er tilstede i maskene under disse fuktige forholdene utgjør bare noen få dråper, noe som ikke endrer materialets pusteevne - teamet fant at lufttrykket på begge sider av stoffet forble relativt likt.
Dette er gode nyheter også fra et miljøperspektiv. Med monteringsavfall fra engangs kirurgiske masker at kaste mikroplast , det er trøstende å vite at det finnes et trygt, gjenbrukbart alternativ.
Forskning tyder på Å eie en haug med gjenbrukbare masker som kan maskinvaskes sammen er det mest miljøvennlige alternativet for å holde deg og dine kjære trygge.
Mens teamet sier at mer forskning er nødvendig for fullt ut å verdsette interaksjonene mellom masker, fuktighet og aerosolpartikkeloverføring, har studien deres bidratt til de første internasjonale standardene for stoffmasker ment å bremse spredningen av COVID-19, nylig utgitt av den standardutviklende organisasjonen ASTM International.
'For å forstå hvordan disse materialene fungerer i den virkelige verden, må vi studere dem under realistiske forhold,' Zangmeister konkluderte .
Denne forskningen ble publisert i ACS-anvendte nanomaterialer .