Самодельные маски. Американские исследователи назвали лучшие и худшие материалы

24 апреля 2020

1254

Самодельные маски. Американские исследователи назвали лучшие и худшие материалы

В начале апреля американцы начали массово носить маски для лица, чтобы защититься от коронавируса. Именно тогда президент США Дональд Трамп заявил: использовать эти средства действительно не помешает; одновременно шарфы могут быть вполне подходящей заменой, напоминает Huffpost.

«Вижу, что люди также защищаются шарфами. И я думаю, что шарф на самом деле лучше. Однако, наверное, это уже зависит от ткани», - поделился своими соображениями Трамп.

Исследование, целью которого было установить лучшие и худшие материалы для масок, сделанных собственноручно, только подтвердило, что Трамп абсолютно прав.

Smart Air (компания тестирует системы очистки воздуха) и B-Corp (занимается сертификацией устройств для очистки воздуха) обнародовали результаты своих последних исследований по материалам для самодельных масок. Специалисты проверили 30 различных материалов. Среди протестированных были даже вкладки для бюстгальтеров, кофейные фильтры, наволочки, электростатические ткани, хлопчатобумажная материя (из которой шьют футболки), шерстяные материалы, простыни, полиэстер, банданы и тому подобное. Все эти материалы тестировались на эффективность фильтрации микрочастиц размером с коронавирус, а также на их способность пропускать воздух. Оба фактора являются жизненно важными.

Некоторые материалы могут эффективно фильтровать частицы размером с коронавирус, однако если они не пропускают воздух, то и маска, в которой невозможно дышать, никому не нужна.

Выводы такие: предложенные Трампом шарфы оказались среди наименее эффективных, а деним (джинсовая ткань), хлопковое полотно и бумажные полотенца - одними из лучших.

Предложенные Трампом шарфы оказались среди наименее эффективных

Как происходило тестирование

Smart Air построил тестовые установки, которые использовали исследователи Кембриджского университета, известные как аппарат Гендерсона. В этой установке вентилятор продувает воздух и частицы через материал маски. Материалы были испытаны по двум критериям: первый - способность фильтровать большие частицы (размером в 1 мкм (микрон) - аналогичные размеру вируса Эбола) и небольшие (0,3 мкм, аналогичные размеру вируса оспы) частицы, и второй - способность пропускать воздух.

Версия аппарата Гендерсона, которую использовали во время эксперимента

Частицы коронавируса имеют размер 0,06-0,14 мкм, но капельки, через которые он может передаваться, могут достигать размера 5-10 мкм (при выдохе могут передаваться частицы размером в 0,06- 0,14 мкм, зато во время кашля или чихания - крупные, 5-10 мкм). Тестирование сделано, чтобы развеять все мифы о масках, которые люди теперь повсеместно надевают на лицо, для безопасности своего здоровья.

«Сейчас во всем мире существует огромный спрос на информацию о том, как изготовить безопасную и эффективную маску для лица, есть много дезинформации по этому поводу», - заявил генеральный директор Smart Air и инженер по аэронавтике Падди Робертсон. «Надеемся помочь людям, учреждениям и, возможно, правительствам принять правильные решения относительно того, как сделать маски для лица, которые действительно их защищают», - добавил он.

Кофейные фильтры не защитят

Исследование показало, что, хотя фильтры, которые используются в кофеварочную машинах, являются чрезвычайно эффективными для фильтрации микрочастиц, они практически не пропускают воздух, а следовательно, не рекомендованы для использования при изготовлении масок.

«Кофейные фильтры, хотя и очень эффективны при фильтровании частиц размером с вирусы, не позволят делать хорошие маски. Сквозь них просто трудно дышать», - пояснил Робертсон.

Шарфы провалили тест

«Предложение Трампа использовать шарфы вместо масок для лица - тоже не лучшая идея, - сообщил Робертсон. - Наши тесты показали: шарфы, которые мы проверили, показали низкую способность захватывать крошечные частицы».

Три шарфа, которые были использованы в исследовании, были из мериносовой шерсти, кашемира и легкого раме (ткань изготавливается из волокон китайской крапивы). Они захватили менее 10% частиц размера оспы. Худший материал - 100% раме - он смог отфильтровать только 2,8% частиц размером с вирус оспы.

Исследователи протестировали, могут ли шарфы защитить от коронавируса

Лучшие материалы для масок

Исследователи пришли к выводу, что джинсовая ткань, простыни, бумажные полотенца, простое полотно (толщиной 0,4-0,5 мм) и махровые полотенца являются лучшими для самодельных масок. Единственный недостаток бумажных полотенец - их нельзя полоскать, сушить и использовать повторно.

Канва (сетчатый материал из хлопчатобумажной или льняной ткани) толщиной 0,4-0,5 мм лучше пропускает воздух, чем хирургическая маска, и при этом достаточно хорошо фильтрует частицы. Но если толстых тканей нет под рукой, то можно использовать 100% хлопчатобумажную ткань, из которой шьют простые футболки. Ее нужно сложить в несколько слоев. Исследование показало, что маска в таком исполнении также является эффективным вариантом.

Еще один вывод: природные материалы для масок лучше синтетических. Поскольку синтетические волокна (например, полиэстер) гладкие, они не фильтруют частицы, тогда как натуральные имеют грубую текстуру (например, 100% хлопок), поэтому они более пригодны для фильтрации.

Природные материалы - лучше синтетических для масок

Маска из нескольких слоев

Часто при изготовлении масок ткань складывают в два слоя, а иногда и больше. Повышает ли это эффективность изделия? Исследователи протестировали одни и те же материалы - в один слой и сложенные несколько раз. Робертсон так прокомментировал результаты: «Удвоение слоев увеличило эффективность фильтрации частиц размером в 0,3 мкм с 2% до 15%. Правда, одновременно способность пропускать воздух значительно снизилась».

Лучшие материалы для блокировки мелких частиц

Что касается частиц размером в 0,3 мкм - то есть сюда входит и коронавирус, - тут исследователи обнаружили «гораздо более широкий диапазон эффективности». Маска N95 (она же - FFР2, одноразовый респиратор), фильтр HEPA (мощный фильтр, используется в пылесосах и кондиционерах) и хирургическая маска оказались лучшими - они способны отфильтровать более 75% мелких частиц. Но из бытовых материалов лучшими блокираторами оказались кофейные фильтры. Вместе с тем, воздух эти кофейные фильтры почти не пропускают, поэтому дышать в них практически невозможно. Лишь четыре других материала, кроме них, фильтровали более 48% мелких частиц: 40D нейлон, кофейные фильтры, махровое полотенце и канва. В то же время однослойная хлопчатобумажная бандана, шарф, полотняный шарф и футболка из 100% хлопка (в один слой) отфильтровали менее 10% мелких частиц.

Фильтрация мелких частиц: маска FFР2 в лидерах, аутсайдер - однослойная хлопчатобумажная бандана

Гарантий нет

Исследователи отмечают: маска из любого материала - это не гарантированная защита от Covid-19. Маски не заменяют социальное дистанцирование. Хотя медицинские или самодельные маски для лица могут быть полезными во время визитов в продуктовые магазины и аптеки, где не всегда возможно держаться от людей на расстоянии, маски не следует использовать в качестве замены социального дистанцирования.

Исследователи также подчеркнули, что прикрывая лицо в людных местах, каждый защищает окружающих от потенциальной угрозы.

Перевод: Наталья Сокирчук,  опубликовано в издании