Torktid för en 5-nanoliter droppe som en funktion av kontaktvinkeln på ytan. Kredit:R. Bhardwaj och A. Agrawal
Eftersom covid-19-viruset sprider sig genom luftvägsdroppar, forskare i Indien försökte undersöka hur droppar avsatts på ansiktsmasker eller ofta vidrörda ytor, som dörrhandtag eller smartphone-pekskärmar, torr.
Droppar kan drivas ut via munnen eller näsan när du hostar, nysningar eller bara pratar. Dessa droppar är små, ungefär dubbelt så bred som ett människohår, och studier har visat en avsevärt minskad risk för infektion när de torkar.
I Vätskors fysik , Rajneesh Bhardwaj och Amit Agrawal, professorer vid IIT Bombay, publicera fynd om att ytvätande egenskaper för att minska torktiden för droppar kan bidra till att minska risken för infektion från coronavirus.
"Vi ville kvantifiera dropptorktiden på olika ytor och ge en rekommendation för de ideala typerna av ytor för masker och personlig skyddsutrustning (PPE) baserat på torktiden, " sa Bhardwaj.
Genom att studera torktiden för en droppe för olika kontaktvinklar, de förväntade chanserna att överleva av coronaviruset på en yta kan uppskattas med hjälp av en matematisk fysikmodell.
"Våra beräkningar av torktiden som funktion av kontaktvinkeln visar att droppen torkar ungefär fyra gånger snabbare på den hydrofila ytan som attraherar vatten än på den som stöter bort vatten. Detta kommer att drastiskt minska chanserna för virusöverlevnad, " sa Bhardwaj.
Deras arbete visar också att genom att skräddarsy ytans vätbarhet och torktid, risken för infektion kan minskas.
"Att göra en yta mer hydrofil minskar torktiden, och det är tillrådligt att använda det för masker, PPE och ytor som ofta berörs där utbrott är mest sannolikt, som de gemensamma utrymmena inom sjukhus, " sa Agrawal.
När det gäller N95 andningsskydd, kirurgiska masker och PPE-kroppskläder, en minskning till en kontaktvinkel för en hydrofil yta innebär att risken för infektion av covid-19 kommer att halveras.
"Vi rekommenderar att du minskar kontaktvinkeln på ytan på ansiktsmasker och ytor som ofta berörs, " sa Agrawal.
Den största överraskningen var deras upptäckt att den maximala torktiden inträffar vid ett mellanliggande kontaktvinkelvärde på 148 grader.
"Detta innebär att en superhydrofob yta måste göras ännu mer superhydrofob för att minska torktiden, ", sa Agrawal. "Detta är kontraintuitivt, eftersom vi normalt tänker på att göra en yta mer hydrofil, minska kontaktvinkeln, för att minska torktiden."
Detta arbete ger en bättre förståelse av coronavirusets överlevnad inom en torkande droppe, som kan vara till hjälp för att förutsäga överlevnaden av andra överförbara sjukdomar som sprids via luftvägsdroppar, såsom influensa.