Wissenschaftler testen Dinge des täglichen Bedarfs, um die besten Schutzmaßnahmen gegen das Coronavirus zu finden. Kissenbezüge, Flanellpyjamas und Origami-Vakuumbeutel sind allesamt Kandidaten.
Bundesgesundheitsbehörden empfehlen nun, während der Coronavirus-Pandemie Stoff zur Gesichtsbedeckung zu verwenden. Doch welches Material bietet den meisten Schutz?
Die Centers for Disease Control and Prevention veröffentlichten nahtlose Maskenmuster, die aus Taschentüchern und Kaffeefiltern hergestellt wurden, sowie Videos über die Herstellung von Masken aus Gummibändern und gefalteten Stoffen, die man zu Hause findet.
Obwohl eine einfache Gesichtsbedeckung die Ausbreitung des Coronavirus verringern kann, indem sie fremde Bakterien, die durch Husten oder Niesen einer infizierten Person entstehen, verhindert, sagen Experten, dass das Ausmaß, in dem selbstgemachte Masken den Träger vor Bakterien schützen können, von der Eignung des Produkts, dem Geschlecht und der Qualität abhängt. Verwendete Materialien.
Wissenschaftler im ganzen Land haben sich vorgenommen, Alltagsmaterialien zu identifizieren, die mikroskopisch kleine Partikel besser filtern können. In aktuellen Tests schnitten HEPA-Herdfilter, Staubsaugerbeutel, 600 Kissenbezüge und flanellpyjamaähnliche Stoffe gut ab. Gestapelte Kaffeefilter schnitten mäßig ab. Schal- und Taschentuchmaterialien schnitten am schlechtesten ab, fingen aber immer noch eine geringe Anzahl an Partikeln ein.
Wenn Sie keine Materialien testen lassen, kann ein einfacher Lichttest dabei helfen, festzustellen, ob der Stoff die ideale Wahl für Masken ist.
Dr. Scott Segal, Lehrstuhlinhaber für Anästhesiologie am Wake Forest Baptist Health, sagte: „Stellen Sie es unter helles Licht“, er untersuchte kürzlich selbstgemachte Masken. „Wenn das Licht wirklich leicht durch die Faser dringt und man die Faser fast sehen kann, dann ist es kein guter Stoff. Wenn Sie aus einem dickeren Material gewebt sind und das Licht nicht so stark durchdringt, sollten Sie dieses Material verwenden.“
Die Forscher sagten, es sei wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Laboruntersuchungen unter perfekten Bedingungen ohne Lecks oder Lücken in der Maske durchgeführt wurden, aber die Testmethode biete uns eine Möglichkeit, Materialien zu vergleichen. Obwohl der Filtergrad einiger selbstgemachter Masken niedrig zu sein scheint, benötigen die meisten von uns (zu Hause bleiben und soziale Distanzierung an öffentlichen Orten einhalten) nicht das hohe Schutzniveau, das medizinisches Personal benötigt. Noch wichtiger ist, dass jede Gesichtsmaske besser ist als keine Gesichtsmaske, insbesondere wenn jemand, der mit einem Virus infiziert ist, das Virus aber nicht kennt, sie trägt.
Die größte Herausforderung bei der Auswahl eines selbst hergestellten Maskenmaterials besteht darin, einen Stoff zu finden, der dicht genug ist, um Viruspartikel einzufangen, aber dennoch atmungsaktiv und ausreichend, um tatsächlich getragen zu werden. Einige im Internet angepriesene Artikel haben hohe Filterwerte, aber dieses Material nutzt sich nicht ab.
Wang Wang, Assistenzprofessor für Umwelttechnik an der Missouri University of Science and Technology, arbeitete mit seinen Doktoranden an verschiedenen Kombinationen mehrschichtiger Materialien, darunter Luftfilter und Stoffe. Dr. Wang sagte: „Sie brauchen eine Substanz, die Partikel effektiv entfernen kann, aber Sie müssen auch atmen.“ Dr. Wang gewann im vergangenen Herbst den International Aerosol Research Award.
Um alltägliche Materialien zu testen, verwenden Wissenschaftler ähnliche Methoden wie beim Testen medizinischer Masken, und alle sind sich einig, dass medizinisches Personal, das durch den Besuch infizierter Personen hohen Dosen des Virus ausgesetzt ist, von den Kosten befreit werden sollte. Die besten medizinischen Masken, sogenannte N95-Gasmasken, filtern mindestens 95 % der Partikel mit einer Größe von nur 0,3 Mikrometern heraus. Im Gegensatz dazu hat eine typische chirurgische Maske (hergestellt aus einem rechteckigen, plissierten Stoff mit elastischen Ohrringen) eine Filtereffizienz von 60 % bis 80 %.
Das Team von Dr. Wang testete zwei Arten von Luftfiltern. Der HVAC-Filter, der Allergien reduziert, funktioniert am besten, wenn eine Schicht 89 % der Partikel auffängt und zwei Schichten 94 % der Partikel auffangen. Der Ofenfilter fängt 75 % des Wassers in zwei Schichten ein, es sind jedoch sechs Schichten erforderlich, um 95 % zu erreichen. Um einen Filter zu finden, der dem getesteten ähnelt, achten Sie auf einen MERV-Wert (Minimum Efficiency Reporting Value) von 12 oder höher oder einen Partikelleistungswert von 1900 oder höher.
Das Problem bei Luftfiltern besteht darin, dass winzige Fasern austreten können, die beim Einatmen gefährlich sein können. Wenn Sie einen Filter verwenden möchten, müssen Sie ihn daher zwischen zwei Lagen Baumwollstoff einlegen. Dr. Wang sagte, einer seiner Doktoranden habe seine eigene Maske gemäß den Anweisungen im CDC-Video hergestellt, dem quadratischen Schal jedoch mehrere Schichten Filtermaterial hinzugefügt.
Das Team von Dr. Wang stellte außerdem fest, dass bei der Verwendung bestimmter häufig verwendeter Stoffe zwei Schichten weitaus weniger Schutz bieten als vier. Ein Kissenbezug mit einer Fadenzahl von 600 kann im doppelten Zustand nur 22 % der Partikel einfangen, aber die vier Schichten können fast 60 % der Partikel einfangen. Ein dicker Wollschal filtert in zwei Schichten 21 % der Partikel und in vier Schichten 48,8 % der Partikel. Das Taschentuch aus 100 % Baumwolle schnitt am schlechtesten ab und erreichte bei der Verdoppelung nur 18,2 % und bei vier Lagen nur 19,5 %.
Das Team testete auch die Korbkaffeefilter Brew Rite und Natural Brew. Wenn die Kaffeefilter in drei Schichten gestapelt sind, beträgt die Filtereffizienz 40 bis 50 %, ihre Luftdurchlässigkeit ist jedoch geringer als bei anderen Optionen.
Wenn Sie das Glück haben, die Steppdecke zu erkennen, bitten Sie sie, eine Maske für Sie anzufertigen. Tests, die am Wake Forest Regenerative Medicine Institute in Winston Salem, North Carolina, durchgeführt wurden, zeigten, dass selbstgemachte Masken aus genähtem Stoff gut funktionierten. Dr. Segal von Wake Forest Baptist Sanitation, der für diese Forschung verantwortlich ist, wies darauf hin, dass für Steppdecken in der Regel hochwertige Baumwolle mit hoher Dichte verwendet wird. Seiner Forschung zufolge sind die besten selbstgemachten Masken genauso gut wie chirurgische Masken oder sogar etwas besser, und der getestete Filterbereich liegt bei 70 % bis 79 %. Dr. Segal sagte, dass die Filtrationsrate selbstgemachter Masken aus brennbaren Stoffen nur 1 % beträgt.
Die leistungsstärksten Designs sind Masken aus zwei Schichten hochwertiger schwerer „Quilt-Baumwolle“, zweischichtige Masken aus dickem Batikstoff sowie Innenschichten aus Flanell und Außenschichten. Doppelschichtige Maske. Baumwolle.
Bonnie Browning, Geschäftsführerin der American Sewing Manufacturers Association, sagte, dass Steppdecken dicht gewebte Baumwoll- und Batikstoffe bevorzugen, die mit der Zeit haltbar sind. Frau Browning sagte, dass die meisten Nähmaschinen bei der Herstellung von Faltenmasken nur zwei Stoffschichten verarbeiten können, aber Menschen, die vier Schutzschichten wünschen, können zwei Masken gleichzeitig tragen.
Frau Browning sagte, dass sie kürzlich über Facebook mit der Decke in Kontakt gekommen sei und die Stimmen von 71 Menschen gehört habe, die insgesamt fast 15.000 Masken hergestellt hätten. Frau Browning, die in Paducah, Kentucky, lebt, sagte: „Unsere Nähmaschinen sind sehr kompliziert.“ Eine Sache, die die meisten von uns haben, ist das Verstecken von Stoffen.
Wer nicht näht, kann die gefaltete Origami-Maske ausprobieren, die von Jiang Wu Wu, einem Assistenzprofessor für Innenarchitektur an der Indiana University, entworfen wurde. Frau Wu ist für ihre atemberaubenden Faltkunstwerke bekannt. Sie sagte, dass sie seit ihrem Vorschlag in Hongkong (normalerweise beim Tragen einer Maske) begonnen habe, einen Falttyp mit einem medizinischen und Baumaterial namens Tyvek und einem Vakuumbeutel zu entwerfen. Masken. Es. (DuPont, der Hersteller von Tyvek, sagte in einer Erklärung, dass Tyvek eher für medizinische Kleidung als für Masken entwickelt wurde.) Das Muster für die faltbare Maske ist kostenlos online verfügbar und das Video demonstriert den Faltvorgang. In von der University of Missouri und der University of Virginia durchgeführten Tests stellten Wissenschaftler fest, dass der Vakuumbeutel 60 bis 87 % der Partikel entfernte. Allerdings können Vakuumbeutel einiger Marken Glasfaser enthalten oder schwerer atmen als andere Materialien und sollten daher nicht verwendet werden. Frau Wu benutzte eine Tasche von EnviroCare Technologies. Das Unternehmen gab an, in seinen Papiertüten und Kunstfasertüten keine Glasfasern zu verwenden.
Frau Wu sagte: „Ich möchte eine Wahlmöglichkeit für Menschen schaffen, die nicht nähen“, sagte sie. Sie spricht mit verschiedenen Gruppen, um andere Materialien zu finden, die beim Falten von Masken wirksam sind. „Aufgrund der Materialknappheit kann sogar der Vakuumbeutel zur Neige gehen.“
Die von den Wissenschaftlern, die den Test durchführten, verwendete Standarddicke beträgt 0,3 Mikrometer, da dies der vom National Institute of Occupational Safety and Health verwendete Messstandard für medizinische Masken ist.
Linsey Marr, Aerosolwissenschaftlerin am Virginia Tech und Expertin für Virusübertragung, sagte, dass sich die Zertifizierungsmethode für Atemschutzmasken und HEPA-Filter auf 0,3 Mikrometer konzentriere, da Partikel dieser Größe am schwierigsten einzufangen seien. Sie sagte, dass Partikel, die kleiner als 0,1 Mikrometer sind, tatsächlich leichter einzufangen seien, auch wenn es vielleicht nicht intuitiv sei, weil sie eine Menge zufälliger Bewegung hätten, die dazu führt, dass sie auf die Filterfasern treffen.
„Selbst wenn das Coronavirus etwa 0,1 Mikrometer groß ist, schwimmt es in verschiedenen Größen zwischen 0,2 und mehreren hundert Mikrometern. Denn der Mensch setzt das Virus über die Atemtröpfchen frei, die auch viel Salz enthalten. Proteine ​​und andere Stoffe“, sagt Dr. Marr, selbst wenn das Wasser in den Tröpfchen vollständig verdunstet, bleibt noch viel Salz zurück und Proteine ​​und andere Rückstände bleiben in Form fester oder gelartiger Stoffe zurück. Ich denke, dass 0,3 Mikrometer immer noch als Richtwert nützlich sind, da die minimale Filtereffizienz bei etwa dieser Größe liegt, die von NIOSH verwendet wird. ”