«Κρας-τεστ» μεταξύ των διαφορετικών υφασμάτων που χρησιμοποιούνται στις μάσκες προσώπου

Ερευνητική ομάδα «έβαλε στο μικροσκόπιο» πλήθος υφασμάτων (και όχι μόνο) που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μασκών προσώπου – από ένα απλό κοντομάνικο μπλουζάκι και κάλτσες ως τζιν και σακούλες της ηλεκτρικής σκούπας – προκειμένου να ανακαλύψει ποια από αυτά είναι τα πιο αποτελεσματικά στο να παγιδεύουν τα μικροσκοπικά σωματίδια που μπορεί να περιέχουν ιούς όπως ο νέος κορωνοϊός.

Οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και το Πανεπιστήμιο Νορθγουέστερν μελέτησαν την αποτελεσματικότητα διαφορετικών υλικών σε ό,τι αφορά το φιλτράρισμα σωματιδίων με διάμετρο από 0,02 ως 0,1 μικρόμετρα – πρόκειται για το μέγεθος σωματιδίων των περισσότερων ιών – όταν αυτά «ταξιδεύουν» με μεγάλες ταχύτητες, όπως όταν ένα άτομο βήχει. Οι επιστήμονες μελέτησαν επίσης την αποτελεσματικότητα της μάσκας Ν95 καθώς και της χειρουρικής μάσκας στο φιλτράρισμα των επικίνδυνων σωματιδίων.

Ανάλυση στο φιλτράρισμα σε… υψηλές ταχύτητες

Προηγούμενες μελέτες είχαν εξετάσει την αποτελεσματικότητα μόνο μιας μικρής γκάμας υφασμάτων και μάλιστα σε συνθήκες κατά τις οποίες αυτός που τις φορούσε ανέπνεε φυσιολογικά με αποτέλεσμα τα μικροσωματίδια να εκλύονται με μικρότερη ταχύτητα. Τώρα η ανάλυση σχετικά με περισσότερα είδη υφασμάτων και σε συνθήκες στις οποίες τα μικροσωματίδια «ταξιδεύουν» σε υψηλές ταχύτητες προσφέρει μια καλύτερη εικόνα σχετικά με την αποτελεσματικότητα των υφασμάτινων μασκών.

Τα νέα ευρήματα που δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «ΒMJ Open» δείχνουν ότι τα περισσότερα υφάσματα που συνήθως χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μη ιατρικών μασκών είναι αποτελεσματικά στο φιλτράρισμα των πολύ μικρών σωματιδίων. Οι μάσκες Ν95 αποδείκνυονται άκρως αποτελεσματικές, αν και οι σακούλες σκούπας με HEPA φίλτρο φαίνεται να ξεπερνούν σε αποτελεσματικότητα τις Ν95 σε ορισμένες περιπτώσεις.

Αποτελεσματικές οι «ενισχυμένες» χειροποίητες μάσκες

Σε ό,τι αφορά τις χειροποίητες μάσκες, όσες έχουν πολλαπλές στρώσεις υφάσματος φαίνεται να είναι πιο αποτελεσματικές, ενώ όσες φέρουν στο εσωτερικό τους επιπλέον σκληρό υλικό (όπως αυτό που χρησιμοποιείται στα κολάρα των πουκαμίσων), εμφανίζουν ακόμη μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα. Πρέπει βέβαια να σημειωθεί ότι η προσθήκη ενός τέτοιου υλικού εντός της μάσκας καθιστά την αναπνοή δυσκολότερη σε σύγκριση με μια μάσκα Ν95.

Οι ερευνητές μελέτησαν επίσης την απόδοση διαφορετικών υφασμάτων όταν αυτά νοτίσουν καθώς και όταν έχουν περάσει από έναν κύκλο πλυσίματος και στεγνώματος. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα υφάσματα ήταν αποτελεσματικά όταν είχαν νοτίσει καθώς και ότι δεν έχαναν την αποτελεσματικότητά τους μετά από έναν κύκλο πλυσίματος. Ωστόσο προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι το επαναλαμβανόμενο πλύσιμο φθείρει τα υφάσματα και για τον λόγο αυτό οι ερευνητές προειδοποιούν ότι οι υφασμάτινες μάσκες δεν μπορούν να επαναχρησιμοποιούνται επ’αόριστον.

Το πείραμα

Στο πλαίσιο της μελέτης, η πρώτη συγγραφέας της Γιουτζίνια Ο’ Κέλι από το Τμήμα Μηχανικής του Κέιμπριτζ και οι συνάδελφοί της, κατασκεύασαν ένα ειδικό μηχάνημα στο κέντρο του οποίου τοποθετούσαν το δείγμα υφάσματος. Το ένα άκρο του μηχανήματος δημιουργούσε και εξέλυε αερολύματα τα οποία περνούσαν μέσα από το ύφασμα με ταχύτητα παρόμοια με εκείνη που έχουν τα αερολύματα που εκλύονται όταν κάποιος βήχει. Οι ερευνητές μετρούσαν τα επίπεδα των αερολυμάτων προτού περάσουν μέσα από το ύφασμα και αφού περνούσαν από αυτό.

Σημαντική παράμετρος το να μην εμποδίζεται η αναπνοή

Η ομάδα εξετάσε επίσης την απόδοση του κάθε υφάσματος σε ό,τι αφορούσε το πόσο άνετα επέτρεπε η μάσκα στον χρήστη να αναπνέει. «Μια μάσκα η οποία μπλοκάρει τα μικροσωματίδια πολύ καλά αλλά εμποδίζει την αναπνοή δεν είναι μια αποτελεσματική μάσκα» σημείωσε η O’Κέλι. «Το τζιν ύφασμα για παράδειγμα, ήταν αποτελεσματικό στο φιλτράρισμα των σωματιδίων, ωστόσο δεν επέτρεπε στο άτομο να αναπνέει καλά, οπότε μάλλον δεν είναι καλή ιδέα να φτιάξει κάποιος μάσκα από ένα παλιό τζιν του. Οι μάσκες Ν95 επιτρέπουν πολύ περισσότερο στο άτομο να αναπνέει απρόσκοπτα σε σύγκριση με οποιονδήποτε συνδυασμό υφασμάτων που προσφέρει παρόμοια επίπεδα φιλτραρίσματος».

Οι σακούλες σκούπας

Στη μελέτη εξετάστηκε ακόμη και η χρήση σακούλας ηλεκτρικής σκούπας με φίλτρο ΗΕΡΑ για τη δημιουργία μάσκας προσώπου ενάντια στον SARS-CoV-2. Οπως σημείωσαν οι ερευνητές, στην αρχή της πανδημίας, εξαιτίας της μεγάλης έλλειψης μασκών Ν95, κάποιοι κατασκευαστές άρχισαν να πειραματίζονται με αυτό το υλικό για χρήση σε μάσκες.

Οπως προέκυψε, τόσο οι σακούλες σκούπας μιας χρήσης όσο και οι επαναχρησιμοποιούμενες ήταν αποτελεσματικές στο μπλοκάρισμα των μικροσωματιδίων. Ωστόσο οι επιστήμονες που διεξήγαγαν τη μελέτη προειδοποιούν ότι οι σακούλες μιας χρήσης δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μασκών προσώπου καθώς όταν κόβονται το υλικό φθείρεται και μπορεί να περιέχουν υλικά τα οποία δεν πρέπει να εισπνέονται. «Είναι θέμα ισορροπίας – θέλουμε τα υλικά που χρησιμοποιούνται να είναι αποτελεσματικά στο φιλτράρισμα των σωματιδίων, χρειάζεται όμως επίσης τα υλικά αυτά να μην θέτουν τους χρήστες στον κίνδυνο του να εισπνεύσουν κλωστές ή χνούδια, τα οποία μπορεί να είναι επιβλαβή» τόνισε η Ο’Κέλι.

Οι περιορισμοί

Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η μελέτη τους συνδέεται με περιορισμούς: ο κύριος εξ αυτών είναι ότι δεν εξετάστηκε ο ρόλος που παίζει στο φιλτράρισμα των σωματιδίων η εφαρμογή της μάσκας στο πρόσωπο του κάθε χρήστη. Σε μια άλλη σχετική μελέτη η Ο’Κέλι διερευνά πώς η εφαρμογή της μάσκας μπορεί να βελτιωθεί εντός νοσοκομείων.

Σε κάθε περίπτωση, η πρώτη συγγραφέας της μελέτης υπογραμμίζει ότι τα ευρήματα αυτά μπορεί να αποδειχθούν άκρως χρήσιμα στους κατασκευαστές μασκών αλλά και στον καθένα που θέλει να φτιάξει μάσκα στο σπίτι του και αναζητά το κατάλληλο ύφασμα. «Δείξαμε ότι οι υφασμάτινες μάσκες μπορεί να είναι αναπάντεχα αποτελεσματικές στο φιλτράρισμα σωματιδίων που μπορεί να περιέχουν ιούς, ακόμη και όταν αυτά εκλύονται σε υψηλές ταχύτητες».