Illustrationen visar andningsräckvidden utan mask och under olika mask- och ansiktsskyddsutvärderingar. Kredit:Venugopal Arumuru/Indian Institute of Technology Bhubaneswar
Med forskning som alltmer visar att COVID-19-viruset överförs via mindre droppar suspenderade i luft, Det finns en växande oro gällande folkhälsoriktlinjer för maskbärande och social distansering är otillräckliga för att bekämpa dess spridning i inomhusmiljöer, som fängelser, sjukhus, och köttförpackningsanläggningar, där människor tenderar att vara nära varandra.
Mest forskning har fokuserat på hosta och nysningar. Men studier om hur enkelt andning kan bidra till luftburen spridning av viruset är sällsynta.
I AIP avancerar , Forskare vid Indian Institute of Technology Bhubaneswar visar att social distansering är lika viktig som att bära mask när människor inomhus bara andas eller deltar i normala samtal, även när det inte finns någon risk för hosta eller nysning. De fann också att maskläckage i samma scenario utgör en anmärkningsvärd utmaning för att förhindra virusets spridning.
"Våra resultat visar behovet av bra ventilationssystem som tar hänsyn till de 5 till 10% av aerosoliserade partikelläckage som uppstår i varje andningscykel som ett sätt att minska droppkoncentrationen i slutna utrymmen, ", sa författaren Venugopal Arumuru. "Det finns också ett behov av maskdesigninnovation för att minska droppläckage från sido- och botten samtidigt som det ger tillräcklig ansiktskomfort."
I en experimentell uppställning, en mekanisk andningssimulator var kopplad till en skyltdocka som stod 5 fot 8 tum hög för att simulera regelbunden andning och något längre andetag typiskt för friska vuxna som står stilla eller är involverade i måttlig aktivitet, som att gå, talande, eller delta i monteringsarbete. Forskarna utvärderade effektiviteten av olika masktyper, mask-sköld kombinationer, och endast användning av ansiktsskydd.
En dimgenerator fylldes med en blandning av vatten och glycerin för att efterlikna konsistensen av salivdroppar i diameterintervallet 1-10 mikrometer för att reflektera luftburen transmissibilitet. Droppeexponering belystes och fångades av videokamera.
Forskarna fann att utan ansiktsskydd, droppar från andning kan resa upp till 4 fot på fem sekunder. En kommersiell femlagersmask visade sig ge det bästa skyddet, med fullt skydd framifrån och minimalt läckage under hakan. En kommersiell N-95-mask förhindrar droppläckage framför, men läckage i mellanrum mellan masken och näsan var signifikant.
Läckage från framsidan av den kirurgiska masken var uppenbart, även om tillsatsen av en ansiktsskärm ökade droppbegränsningen.
"Dock, de märkbara dropparna som sätter sig under skölden handlar om, och att para ihop kirurgiska masker med sköldar är inte adekvat på sjukhus och andra platser där strikta riktlinjer för social distansering är svåra att följa, " sa Arumuru.