Под щитком
Чтобы понять, что эффективнее защищает от коронавируса — хирургическая маска или защитный экран, ученые израильского Института биологических исследований решили провести серьезный эксперимент. В нем был задействован имитатор кашля, манекен, которому на голову надевались защитные средства, и водочувствительная бумага. Для воссоздания человеческого кашля израильские ученые использовали тщательно откалиброванный диффузор аэрографа — устройства для пневматического распыления. На голову манекена, соединенную с дыхательным тренажером, надевали хирургическую маску и защитные экраны различных конфигураций.
«В случае фронтального воздействия для капель диаметром более 3 микрон эффективность защиты от кашля оказалась сравнимой с эффективностью обычных хирургических масок с улучшенной защитой тех частей лица, которые маска не закрывает, — указали авторы статьи. — Для более мелких частиц диаметром до 0,3 микрона (размер SARS-CoV-2 примерно 0,1 микрона.) было обнаружено, что экран работает даже лучше, блокируя примерно в десять раз больше мелких частиц, чем хирургическая маска». Щиток в равной степени защищает и своего владельца, и окружающих.
Хорошо ограждают именно высокие экраны с загнутыми краями — иначе вирусные частицы легко проникают сбоку, уточняется в работе. Даже незначительный зазор, как пишут авторы, позволяет потоку обойти защиту, что резко снижает ее эффективность. Впрочем, к тому же результату приводят и неправильно надетые маски.
Когда поток воздуха с каплями, выделенными при кашле, попадает на экран, он отклоняется в стороны, отмечено в исследовании. По краям щитка резкое изменение пограничного слоя вызывает турбулентное перемешивание, которое снижает концентрацию вирусов. Поток окружающего воздуха уносит загрязненный поток дальше, и, таким образом, снижается доля проникающих частиц.
«Преимущество защитных экранов для лица, обнаруженное в настоящем исследовании, ограничивается случаем прямого воздействия», — отметили ученые. «Для этих случаев способность лицевого щитка отклонять поток и создавать смешивание является источником преимуществ по сравнению с хирургическими масками», — указали они в работе.
И на щитке
О том, что в соревновании между хирургическими масками и защитными экранами выигрывают последние, говорят и российские эксперты. Кроме того, щитки можно использовать многократно, дезинфицируя поверхность и устраняя вирусные частицы на поверхности.
— Да, я согласен с выводами израильских ученых, — рассказал доцент кафедры биофизики МФТИ, заместитель директора по научной работе ИФХЭ РАН Олег Батищев. — Дело в том, что размеры пор в материале маски больше, чем размер вируса. А потому осевшие на маске вирусы при дыхании человека будут проникать через нее, особенно при намокании. В этом плане здорового человека маска защищает только кратковременно, и потому ее рекомендуют менять каждые два часа. Лицевые экраны пор не имеют, а потому такой проблемы у них нет.
По словам ученого, вероятность того, что вирус проникнет под экран, невелика, так как вирусные частицы плохо летают по воздуху, быстро осаждаясь на поверхностях. Единственное, необходимо периодически обрабатывать такие щитки дезинфицирующими средствами, считает эксперт.
— Когда мы чихаем и кашляем, маска не может сдержать такой мощный порыв воздуха с взвесью, — рассказала директор Института биологии и биомедицины ННГУ Мария Ведунова. — В этом плане экран защищает лучше. Кроме того, вирусные частицы прилипают ко всем слизистым оболочкам. Это не только нос и рот, а еще и глаза. И в этом плане, конечно же, экран также защищает лучше, чем маска.
Выбор между маской и экраном совсем неоднозначен, считает, в свою очередь, профессор-исследователь медицинского института БФУ им. И. Канта Андрей Продеус.
— Если частицы мелкие и идет фронтальное разбрызгивание, то экран будет эффективным. Поэтому щитки больше подойдут, допустим, кассирам в магазинах, — объясняет профессор. — Если же человек находится в общественном транспорте или другом людном месте, где инфекция может проникнуть с любой стороны и под любым углом, всё же маска может быть эффективнее.