Частый кашель быстро снижает эффективность защитных масок

Физики просчитали, как маски и респираторы взаимодействуют с каплями мокроты во время приступов кашля и пришли к выводу, что частый и продолжительный кашель снижает эффективность их работы примерно на 10%. Результаты расчетов ученых были опубликованы в журнале Physics of Fluids.

"Наши расчеты показали, что во время продолжительных приступов кашля маски начинают задерживать капли значительно хуже. С другой стороны, пока непонятно, какие капли – большие или маленькие – переносят коронавирус нового типа и другие респираторные инфекции", – прокомментировал результаты работы один из ее авторов, физик из Никоийского университета (Кипр) Талиб Дбук.

С самого начала эпидемии коронавирусной инфекции многие ученые очень скептически относились к использованию обычных хирургических масок для борьбы с распространением болезни. Изначально медики считали, что вирус распространяется преимущественно аэрозольным путем, а такие частицы свободно проникают через поры в простых масках.

Позже ученые выяснили, что замедлять распространение SARS-CoV-2, а также многих других возбудителей ОРВИ, могут даже простые хирургические маски. Поэтому эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), здравоохранительных ведомств США и других стран начали рекомендовать использовать респираторы и даже шить самодельные маски. Последние, впрочем, относительно эффективны, если использовать два разных типа тканей. 

ЗАЩИТА ОТ КАШЛЯ

Дбук и его коллега Димитрис Дрикакис заинтересовались, как со временем меняется способность масок задерживать частицы аэрозолей и капли мокроты. Ученые предположили, что накопление влаги в маске будет не только мешать ее носителю дышать, но и менять структуру ткани, в том числе размеры пор внутри нее.

Дрикакис и Дбук попытались воспроизвести этот процесс в компьютерной модели, которая учитывала все возможные последствия взаимодействий между тканью респиратора и каплями выдыхаемой влаги.

Их расчеты показали, что даже простые хирургические маски изначально удерживают около 91% частиц аэрозолей и микрокапель влаги. Однако с каждым последующим эпизодом кашля этот показатель быстро падает. К десятому эпизоду этот показатель снижался до 82%.

Благодаря этому капли, которые проникали через маску, уже во время второго выдоха пролетали примерно в два раза дальше, чем во время начала кашля, удаляясь на расстояние в примерно 30-40 см от больного. Отдельные частицы, как отмечают ученые, пролетали на расстояние около 70 см.

Все это, как отмечают исследователи, нужно учитывать как при определении минимальных дистанций между людьми в рамках политики социального дистанцирования, так и при оценке того, как много вирусных частиц могут пропускать средства индивидуальной защиты.