自製口罩阻擋飛沫效果如何?科學家用模擬實驗告訴你

科技新報 更新於 07月03日17:11 • 發布於 07月04日12:14

為了更有效阻隔武漢肺炎(COVID-19,新冠病毒)疫情,許多國家都開始推廣戴口罩與保持社交距離,但為什麼要求所有人都戴上口罩這麼重要?自製口罩在阻擋人們打噴嚏、咳嗽時散布的飛沫又是否有效?

儘管已有許多研究證實醫用口罩的飛沫阻隔成效,卻很少有研究提及各種自製口罩的阻隔成效,然而在各國鬧口罩荒之下,許多人只能使用自製口罩應急。

為了幫助大眾更理解自製口罩阻擋飛沫的效果,佛羅里達大西洋大學(FAU)團隊運用蒸餾水、甘油的混合物與人體模型配合使用,模擬人們戴上各種自製口罩的飛沫噴灑情況。

《流體物理》(Physics of Fluids)的最新論文,團隊測試人們易獲得的覆蓋物,包括單層頭巾式面罩、摺疊棉手帕、縫製的棉質口罩及大多數美國藥局都有販售的錐形口罩。

結果顯示,頭巾式面罩的阻擋能力最小,即使戴上飛沫仍可傳播近 110 公分,摺疊棉手帕則約 38 公分,錐形口罩約 20 公分,縫製棉質口罩更低,僅 6 公分。

然而更重要的是,不論哪種都明顯比未戴口罩好多了,從實驗結果來看,未戴口罩的飛沫噴射距離、範圍遠比美國疾管中心(CDC)推薦的社交距離 6 英呎(約 182 公分)更遠。

研究人員發現,當人體模型沒有戴口罩,飛沫約 50 秒就可傳播至 8 英呎(約 242 公分)遠,最遠甚至可到 12 英尺(約 365 公分),如果環境靜止,液滴還能懸浮在空中最多 3 分鐘。

這項研究除了視覺化向大眾展現遮掩口鼻防護飛沫的成效,也很清楚說明維持社交距離的重要性;儘管未戴口罩的飛沫噴射可傳播 3 公尺外,但多數液滴都落在地面,更重要的是,液滴的數量和濃度明顯隨著距離增加減少,這正是保持社交距離的基本概念。

研究團隊認為,這項研究將能幫助醫療保健專業人員、醫學研究者和製造商評估口罩和其他個人防護設備的有效性,除此之外,基於實驗結果與其他氣溶膠(Aerosol)的研究,官方或許需要考慮更新目前的社交距離規則。

(首圖來源:Florida Atlantic University

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