اكتشاف "سلاح سري" يجعل القطن "الأفضل" لأقنعة الوجه القابلة لإعادة الاستخدام!

في حين أن البعض ما يزال يتجادل حول ارتداء الأقنعة بعد عام من الوباء، فقد بدأ علماء في تحديد الاستراتيجية الأفضل بالضبط، وحصلت أقنعة الوجه القطنية على علامة أخرى من الموافقة.

واختبرت دراسات مختلفة مجموعات من المواد، وأوصت السلطات الصحية مثل منظمة الصحة العالمية ومراكز السيطرة على الأمراض الأمريكية (CDC)، بأقنعة من القماش لعامة الناس، بناء على استنتاجاتهم. ولكن بعض هذه الدراسات أغفلت عاملا مهما في العالم الحقيقي - هذه الأقمشة التي تغطي الوجه تنتهي برطوبة من أنفاسنا.

والآن، قام فريق من الباحثين باختبار مواد الأقنعة تحت ظروف الرطوبة العالية التي تحاكي الهواء المنبعث من أفواهنا.

وقال عالم المواد كريستوفر زانغميستر، من المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST): "تُظهر هذه الدراسة الجديدة أن الأقمشة القطنية تؤدي في الواقع أداء أفضل في الأقنعة مما كنا نعتقد".

Cotton masks become better filters when they absorb the moisture from your breath, making them even better at slowing COVID-19 than we thought: https://t.co/qbGtnC4a42 pic.twitter.com/91hNVIvlTX
— National Institute of Standards and Technology (@NIST) March 9, 2021

واختبر زانغميستر وزملاؤه 9 أنواع مختلفة من القطن وستة أنواع من الألياف الاصطناعية، بما في ذلك البوليستر والحرير الصناعي بنسبة رطوبة 99% (حول مدى رطوبة أنفاسنا) و55% من الرطوبة. ونتج عن ذلك اختلاف ملحوظ في أداء القطن.

وفي حين أن الأقمشة الاصطناعية، التي كان أداؤها ضعيفا أيضا مقارنة بالقطن الجاف، لم تغير الأداء في ظل الظروف الرطبة، زادت الأقمشة القطنية من قدرتها على التقاط الجسيمات بنسبة 33%.

واستخدم الباحثون جزيئات الملح بأحجام مختلفة كبديل اختباري للقطرات وجزيئات الهباء الجوي الناقلة للفيروسات، ويبدو أن هذه الجزيئات تمتص بعض الرطوبة التي تحبسها ألياف القطن التي تجذب الماء. وتنتفخ الجسيمات في الحجم، ما يجعل من الصعب عليها المرور عبر القماش دون عوائق.

ومع ذلك، فإن الألياف الاصطناعية تصد الماء، وبالتالي لا تخلق بيئة رطبة داخل القناع نفسه حتى يحدث هذا التثبيط. كما لم يطرأ أي تغيير على الأقنعة الطبية - لكنها مصممة للعمل بمستويات عالية في جميع الظروف (مستويات تعادل القطن).

وكان أفضل نوع من القطن أداء هو قطن الفانيلا، وفقا للنتائج.

إقرأ المزيد

دراسة تزعم الكشف عما قد يقلل من خطر الإصابة بـ"كوفيد-19" الحاد!

وتكشف الصور المجهرية للمواد عن اختلاف صارخ في الهيكل - نمط نسج منظم في البوليستر الصناعي مقارنة بالشبكة الفوضوية للألياف المتقاطعة التي تمنح الفانيلا ملمسها الناعم.

ويعتقد باحثو المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST)، أن فوضى الألياف هذه هي التي تزيد من فرصة تصادم الجسيمات المحمولة جوا، التي تمر عبر القناع وتلتصق بالنسيج.

ومع ذلك، كل هذا لا يعني أن الأقنعة المبللة أفضل: إذا تبلل القناع، فيجب استبداله. وتصل كمية السائل الموجودة في الأقنعة في هذه الظروف الرطبة إلى بضع قطرات فقط، ما لا يغير قابلية تنفس المادة - وجد الفريق أن ضغط الهواء على جانبي القماش ظل متشابها نسبيا.

وهذه أخبار رائعة من منظور بيئي أيضا. مع تراكم النفايات من الأقنعة الجراحية التي تستخدم لمرة واحدة والتي تزيل الجسيمات البلاستيكية الدقيقة، من المريح معرفة أن هناك خيارا آمنا وقابلا لإعادة الاستخدام.

وتشير الأبحاث إلى أن امتلاك مجموعة من الأقنعة القابلة لإعادة الاستخدام والتي يمكن غسلها معا في الغسالة، هو الخيار الأكثر صداقة للبيئة للحفاظ على سلامتك أنت وأحبائك.

وبينما يقول الفريق إن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتقدير التفاعلات بين الأقنعة والرطوبة ونقل جزيئات الهباء الجوي تماما، فقد ساهمت دراستهم في وضع المعايير الدولية الأولى للأقنعة القماشية التي تهدف إلى إبطاء انتشار "كوفيد-19"، والتي أُصدرت مؤخرا وفقا لمعايير منظمة ASTM الدولية.

واختتم زانغميستر: "لفهم كيفية أداء هذه المواد في العالم الحقيقي، نحتاج إلى دراستها في ظل ظروف واقعية".

ونشر البحث في ACS Applied Nano Materials.

المصدر: ساينس ألرت