Медицинские работники приписывают важную роль маскам, способным замедлить распространение COVID-19 и защитить здоровье человека. Исследователи изучили нановолокна, входящие в их состав, и показали, что воздействие жидкости ухудшает качество масок. Исследование опубликовано в журнале Physics of Fluids.
Инновации, направленные на улучшение качества масок, привели к повышению эффективности фильтрации и комфорта, а также облегчению дыхания. Особенно выделяются удобством маски из нановолокон. Однако влияние жидкостей на целостность нановолокон, из которых состоит маска, не совсем ясно. Чтобы разобраться, авторы нового исследования использовали высокоскоростные микроскопические видеозаписи. С их помощью они наблюдали, как меняются нановолокна (изготовленные из полимеров с различными диаметрами и размерами ячеек) под воздействием водяного аэрозоля.
Полученные изображения показывают, что нановолокна сливаются во время так называемой «стадии захвата капель», а также последующей стадии испарения жидкости. Это значительно уменьшает эффективную длину волокна для захвата аэрозолей. Сплетенные волокна могут уменьшать капиллярные силы и снижать скорость срастания волокон.
«Мы подтвердили три вещи. Во-первых, нановолокна превосходно улавливают капли в аэрозоле. Во-вторых, нановолокна соединяются вместе после захвата аэрозоля. В-третьих, это соединение является прочным и необратимым, даже после того, как захваченные капли испарятся. Влажные волокна имеют тенденцию соединяться друг с другом так же, как влажные волосы имеют тенденцию липнуть друг к другу. Это происходит из-за капиллярной силы, которая становится доминирующей по мере уменьшения размера. Она чрезвычайно сильна для нановолокон», — говорит Вэйвэй Дэн, соавтор исследования из Южного научно-технологического университета (Китай).
Ожидается, что результаты исследования помогут повысить эффективность масок для лица, сделанных из нановолокон. Они обеспечивают прямое доказательство того, что маски для лица необходимо часто заменять, особенно в холодных условиях.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
