Ultimate magazine theme for WordPress.

پوشش های صورت ساخته شده از پارچه پنبه ای لایه ای احتمالاً گسترش COVID-19

0

پوشش های صورت ساخته شده از پارچه پنبه ای لایه ای احتمالاً گسترش COVID-19 را بهتر از مواد مصنوعی کاهش می دهد

 

پوشش های صورت ساخته شده از پارچه پنبه ای لایه ای احتمالاً گسترش COVID-19 را بهتر از مواد مصنوعی کاهش می دهد محققان با بررسی تعداد نخ ، بافت و توده نمونه های پارچه ای مانند این پارچه پنبه ای ۱۰۰٪ (بزرگنمایی حدود ۲۲۰ برابر) – که در آزمایشات بالاترین عملکرد را داشت – در تلاش برای تعیین چگونگی تأثیر این ویژگی ها بر توانایی پارچه برای فیلتر کردن ذرات. تصویر اصلی در بالا ، ایجاد شده توسط نوری که از پایین به داخل پارچه تابیده می شود ، ساختارهایی مانند وب را نشان می دهد که از ویژگی های مشترک ماسک های درجه پزشکی هستند. تصویر کوچکتر ساخته شده از نور منعکس شده (مستقیم) نشان می دهد که پارچه در شرایط عادی با چشم غیر مسلح به نظر می رسد. اعتبار: موسسه ملی استاندارد و فناوری

پوشش های صورت ساخته شده از پارچه پنبه ای لایه ای احتمالاً گسترش COVID-19 را بهتر از مواد مصنوعی کاهش می دهد محققان مطالعه جدیدی را درباره اینکه فیلترهای مختلف پارچه های طبیعی و مصنوعی ذرات با اندازه مشابه ویروس عامل COVID-19 را فیلتر می کنند ، به پایان رسانده اند. از بین ۳۲ ماده پارچه ای آزمایش شده ، سه مورد از ۵ ماده موثر در انسداد ذرات ۱۰۰٪ پنبه بوده و دارای الیاف یا چرتهای برجسته دیده می شوند ، مانند نمونه هایی که در فلانل وجود دارد. چهار نفر از پنج عملکرد پایین ، مواد مصنوعی بودند. این آزمایش همچنین نشان داد که چندین لایه پارچه ای می تواند اثر پنبه را حتی بیشتر بهبود بخشد. هیچ یک از مواد به کارایی ماسک های N95 نزدیک نبودند.

دانشکده ها :  اگرچه اندازه نمونه نسبتاً کم بود ، محققان مشاهده کردند که پارچه های تنگ تر به طور کلی فیلترهای بهتر از پارچه های بافتنی و پارچه ای سست هستند. به نظر می رسد که پارچه های ۱۰۰٪ نخی با الیاف برجسته بیشتر از پارچه های پنبه ای فاقد این ویژگی فیلتر می شوند. الیاف برآمده غالباً ساختارهایی شبیه به وب شبیه به ماسکهای درجه پزشکی تشکیل می دهند.

سه محقق از انستیتوی استاندارد ملی و فناوری (NIST) – کریستوفر زنگمایستر ، جیمز رادنی و جیمی ویور – با ادوارد ویچنزی از موسسه حفاظت موزه موسسه اسمیتسونیان همکاری کردند تا مواد را ارزیابی کنند و هم توانایی آنها را برای فیلتر کردن ذرات و هم تنفس آنها نتایج آنها در مجله ACS Nano ظاهر می شود.

مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری های ایالات متحده (CDC) به افراد توصیه می کند که از پوشش پارچه ای صورت در محیط های عمومی که فاصله اجتماعی دشوار است استفاده کنند ، در درجه اول برای جلوگیری از انتشار ویروس توسط شخصی که نمی داند به آن آلوده است.

ویروسی که باعث COVID-19 می شود در وهله اول از طریق قطرات تنفسی پخش می شود که در صورت عطسه ، سرفه یا حتی صحبت کردن فرد از بدن خارج می شود. با این حال ، برخی تحقیقات همچنین نشان می دهد که ویروس می تواند از طریق آئروسل های بسیار کوچکتر – عرض کمتر از ۱/۱۰۰ سانتی متر از موی انسان – که دفع می شود ، گسترش یابد و می تواند در هوا بسیار طولانی تر از قطرات باشد.

“زنگمیستر” گفت: “معلوم است که اگر از چند لایه پارچه استفاده کنید و روکشی کاملاً متناسب داشته باشد ، مواد خارج از قفسه محافظت از ذرات معلق در هوا را ایجاد می کنند.” “اما هیچ کدام به خوبی ماسک N95 نیستند.”

این پروژه یک روش معمول برای تعیین میزان جذب ذرات از یک ماده را اندازه گیری کرد ، به نام کارایی فیلتراسیون. Zangmeister و Radney ، متخصص در اندازه گیری آئروسل ها ، یک آزمایش نسبتاً ساده را ترتیب دادند که متکی به تجهیزات بسیار حساس برای اندازه گیری و شمارش ذرات آئروسل بود.

به جای ماسکهای کامل ، از نمونه های پارچه یا نمونه های مختلف استفاده شده است. زنگمایستر گفت: “اساساً ، ما دسته ای از مواد را می گیریم و جریانی از ذرات با اندازه مشخص را در آن جریان می دهیم.” “ما تعداد ذرات موجود در هوا را قبل و بعد از عبور از داخل پارچه می شماریم. این به ما می گوید که مواد تا چه اندازه در جذب ذرات موثر هستند.”

به جای نمونه های واقعی (و خطرناک) ویروس SARS-CoV-2 ، تیم تحقیقاتی از نمک سفره یا کلرید سدیم (NaCl) استفاده کردند ، ایستگاه توصیه شده برای ذرات ویروس توسط موسسه ملی ایمنی شغلی CDC و Health (NIOSH) ، که استانداردهای تست N95 و سایر ماسک ها را تعیین می کند. میزان جریان هوا مورد استفاده در آزمایشات نیز از توصیه های آزمون NIOSH بوده است.

محققان برای ترسیم عملکرد نسبی آن ، هر ماده را در برابر ذراتی از ۵۰ تا ۸۲۵ نانومتر (نانومتر) آزمایش کردند.

پوشش های صورت ساخته شده از پارچه پنبه ای لایه ای احتمالاً گسترش COVID-19 را بهتر از مواد مصنوعی کاهش می دهد
این پارچه ۱۰۰٪ پلی استر به همراه ۳۱ ماده پارچه ای دیگر برای تعیین بازده فیلتراسیون مورد آزمایش قرار گرفت و مشخص شد که یکی از دو نمونه مصنوعی است که در میان پنج پارچه مورد آزمایش قرار دارد. برای کمک به محققان برای دیدن جزئیات بیشتر ، تصویر اصلی به یک تصویر دو رنگ تبدیل شد که رنگ آن زرد را نشان می دهد مناطق نازک تر یا باز پارچه و آبی نشان دهنده مناطق ضخیم تر پارچه است. اعتبار: موسسه ملی استاندارد و فناوری

در همین حال ، ویور ، شیمیدان مواد با سابقه در تولید پارچه و ویچنزی ، متخصص میکروسکوپ ، هر قطعه پارچه را برای تعیین تعداد نخ ، بافت و جرم آن مورد مطالعه قرار دادند به امید ایجاد ارتباط بین این ویژگی ها و توانایی پارچه برای فیلتر کردن ذرات.

قطر ذرات ویروس SARS-CoV-2 حدود ۱۱۰ نانومتر است. ماسک های N95 دقیقاً آزمایش می شوند تا اطمینان حاصل شود که حداقل ۹۵٪ از ذرات را در این محدوده مسدود می کنند. یک فیلتر HEPA (ذرات معلق با کارایی بالا) مانند آنچه در دستگاه تصفیه هوا مشاهده می کنید ، ۹۹٫۹۷٪ از ذرات را که اندازه آنها حدود ۳۰۰ نانومتر است و حتی ذرات کوچکتر را نیز مسدود می کند. از بین پارچه های آزمایش شده در مطالعه NIST ، بهترین لایه تک پارچه با بهترین عملکرد ۲۰٪ از ذرات در محدوده اندازه ویروس را مسدود کرد.

در حالی که Zangmeister و Radney آزمایشات آئروسل را در دانشگاه گایترسبورگ ، مریلند ، NIST انجام دادند ، ویور و ویچنزی توانستند کارهای تصویربرداری خود را در خانه ای که از اواسط ماه مارس کار می کردند انجام دهند.

ویور گفت: “ما عمداً از میکروسکوپ های ارزان قیمت دیجیتالی و نرم افزار رایگان استفاده کردیم تا بخشی از تحقیقات خود را در خانه انجام دهیم.” “یک انگیزه برای این امر ، ایجاد روش های تصویربرداری بود که به دانشمندان شهروند اجازه می دهد پارچه ها را با هزینه نسبتاً کم شروع به مطالعه پارچه کنند.”

علاوه بر پارچه ها ، تیم تحقیقاتی از جمله فیلتر HEPA ، ماسک N95 ، ماسک جراحی و حتی فیلترهای قهوه را که برای استفاده در پوشش صورت خانگی پیشنهاد شده اند ، برای مقایسه بررسی کرد. این تیم همچنین ترکیبی از پارچه ها (یک پنبه و یک لایه مصنوعی) را آزمایش کرد ، که تأثیر بیشتری را نشان نمی داد.

با ترکیب اندازه گیری تصویربرداری و آئروسل ، این گروه دریافتند که برخی از پارچه هایی که بیشترین ذرات را فیلتر می کنند سخت ترین نفس کشیدن را دارند و حتی برخی از آنها نتوانند توصیه های بهداشتی و ایمنی را برای تنفس انجام دهند.

“ویور گفت:” این بافت یکی از پارامترهای مفید برای بررسی است ، زیرا ما دریافتیم که بیشتر پارچه های پنبه ای با نخ های برجسته تمایل به فیلتر کردن به بهترین شکل دارند. ” “یافته های ما نشان می دهد که توانایی یک پارچه در فیلتر کردن ذرات بر اساس فعل و انفعال پیچیده بین نوع ماده ، ساختارهای الیاف و بافت و تعداد نخ است.”

این تحقیق به دانش در مورد پارچه ها و فیلتراسیون می افزاید که مربوط به همه گیری آنفلوانزا در سال ۱۹۱۸ است که باعث کشته شدن حدود ۲۰ تا ۵۰ میلیون نفر در سراسر جهان شد و باعث اولین تحقیقات در مورد ماسک های پارچه ای و توانایی آنها برای محافظت در برابر ویروس ها شد. همچنین از تحقیقات بعدی مبنی بر اینکه فیلترهای پارچه ای برای تنظیمات بهداشتی مناسب نیستند پشتیبانی می کند.

اما علی رغم دهه ها تحقیق در این زمینه ، این تیم دریافت که فقدان روش های استاندارد آزمون و طیف گسترده ای از مواد آزمایش شده ، مقایسه مستقیم نتایج مطالعات قبلی را دشوار می کند. آنها امیدوارند که کار آنها روشی را برای غربالگری سریع مواد فراهم کند.

زنگمایستر گفت: “ما هنگام شروع این پروژه از جواب نمی دانستیم.” “اما نتیجه نهایی این است که هیچ یک از این پارچه ها به خوبی ماسک N95 نیستند. با این وجود ، پوشش صورت پارچه ای می تواند به کند شدن ویروس کرونا کمک کند. امیدواریم این تحقیق به تولید کنندگان و DIY ها کمک کند بهترین پارچه ها را برای کار تعیین کنند به عنوان پایه ای برای تحقیقات اضافی. “

این تیم قصد دارد دور دیگری از آزمایشات مجموعه جدیدی از مواد را در آینده نزدیک آغاز کند. ویور و ویچنزی سخت افزار تصویربرداری خود را به روز کرده و قصد دارند برای دور بعدی پارچه ها از تجزیه و تحلیل بافت پیچیده تری استفاده کنند.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.