Eftersom spridningen av virus som orsakar covid-19 fortsätter, experter rekommenderade att bära hemgjorda ansiktsmasker när kirurgiska eller N95-masker inte är tillgängliga för att förhindra spridningen av pandemin. Även om sådana provisoriska masker är mer ekonomiska och tillgängliga i länder med låg capita, effektiviteten av tygmasker har inte studerats på djupet.

I Vätskors fysik , forskare från Indian Institute of Science studerade ödet för en stor surrogathostdroppar vid olika hastigheter, motsvarar från mild till svår, samtidigt som man använder olika lokalt anskaffade tyger som masker.

"Våra resultat visar bomull, handduksbaserade tyger var mest effektiva bland de övervägda tygerna och måste sys ihop som flera lager för att göra hemgjorda ansiktsmasker, " sa författaren Saptarshi Basu. "En tre eller fler lager hemmagjord mask rekommenderas, eftersom det kan undertrycka aerosolisering avsevärt."

Forskarna analyserade effekten av tvätt på maskens effektivitet, och resultaten visade en försumbar effekt av tvätt på maskens effektivitet under upp till 70 tvättcykler.

Använda en piezoelektrisk baserad droppdispenser, forskarna skapade surrogathostdroppar som påverkade ett enda lager av olika tygprover med olika hastigheter. Tygerna som användes i forskningen inkluderade enkla lager av sommarstole, näsduk, bomullshandduk, och kirurgiska masker.

De specifika bomullstygsmaterialen valdes ut utifrån deras dagliga användning och människors benägenhet att täcka sitt ansikte med dessa tygmaterial. Forskarna använde höghastighetsavbildning för att kvantifiera tröskeln för penetration och mängden dropppenetration vid olika hastigheter.

Forskarna tittade på hur tygets egenskaper, som porstorlek och porositet, påverkar dropppenetration genom masken.

Resultaten är relevanta för många grupper inklusive beslutsfattare som undersöker hur man kan motverka aerosolgenerering genom sekundär finfördelning av hostdroppar när de penetrerar masktyget. För masktillverkare och den allmänna befolkningen, det är bra att veta att N95 och kirurgiska masker är mest effektiva, men när de inte är tillgängliga, vissa specifika bomullsmaterial eller hemgjorda tyger är lämpliga för effektiva provisoriska ansiktsmasker.

Fynden kan också vara tillämpliga i tillämpningar som sträcker sig från jordbruk till medicinsk praxis, där placering av ett trådnät eller kanske ett konstruerat cellulosanät med variabel porositet kan minska impulsen för inkommande spray från ett munstycke, därigenom säkerställa optimal spridning av näringsämnen eller bekämpningsmedel till grödor eller bättre desinfektion på sjukhus

Artikeln, "Effektiviteten av hemmagjorda ansiktsmasker mot mänsklig hosta: Insikter om penetration, finfördelning och aerosolisering av hostdroppar, " är författad av Bal Krishan, Dipendra Gupta, Gautham Vadlamudi, Shubham Sharma, Dipshikha Chakravortty, och Saptarshi Basu. Artikeln kommer att dyka upp i Vätskors fysik den 14 september, 2021.