地球与环境 2022-07-03 16:54

萨里大学和布里斯托尔大学的一项新研究表明,FFP2(过滤式面罩)口罩过滤携带Covid-19病毒颗粒的效率是布质口罩的5倍。

这项新研究发表在《流体物理学》杂志上,详细介绍了研究团队如何使用共聚焦显微镜拍摄织物的三维图像,这种材料通常用于制作布料口罩。然后,他们利用这幅图像对空气通过织物的流动进行晶格玻尔兹曼模拟,这是物理学家分析流体动力学的常用技术。

模拟的结果使研究小组能够计算出直径为一微米(千分之一毫米)及更大颗粒的过滤效率。对于直径为1.5微米的颗粒——携带covid的颗粒的典型尺寸——该团队估计,机织织物的效率仅为2.5%至10%,因为大多数气流都是通过织物纱线之间相对较大的间隙输送的。多层布料以一种大致线性的方式提高效率,这意味着三层布料口罩的效率高达30%,但与FFP2口罩使用的材料相比,这仍然很差,FFP2口罩的效率通常超过90%。

萨里大学物理系的理查德·西尔博士是这篇文章的主要作者,他说:“人们能够在知情的情况下选择什么样的面部覆盖物仍然很重要。”我们的研究表明,只需从使用布质口罩切换到使用经批准的FFP2口罩,就能显著提高防护能力,减少传播。用于布质口罩的编织织物有助于扰乱人们说话、打喷嚏和呼吸时的空气流动,减少了细菌传播的距离,但与FFP2口罩相比,它们的过滤效果较差。”

参与撰写这项研究的物理系本科生杰克·威尔金斯(Jake Wilkins)说:“看到自己的研究成果发表,知道自己在为更好的知识做出贡献,我感到很幸运。”FFP2口罩在过滤携带病毒的危险颗粒方面比布质口罩更有效。如果我们在医疗预约时佩戴FFP2口罩,它可以帮助保护NHS的工作人员,建议大多数人使用II型外科口罩。这些都很好,但不如FFP2口罩好。然而,我希望看到可回收口罩的进展,因为空气过滤的环境成本很高。”

模拟织物的过滤效率:由R Sear等人在流体物理中的多个长度尺度的作用。


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