27 сентября

Симуляция на суперкомпьютере Fugaku показала, что пластиковые щитки для лица неэффективны против коронавируса

Здоровье

Согласно исследованиям, которые провёл японский институт Riken, пластиковые защитные щитки, или экраны, слабо препятствуют распылению капель, выделяющихся изо рта человека при разговоре и дыхании. Это ставит под сомнение их пользу для предотвращения распространения коронавируса.

Моделирование с использованием Fugaku, самого быстрого суперкомпьютера в мире, который может выполнять более 415 квадриллионов вычислений в секунду, показало, что почти 100% переносимых по воздуху капель размером менее 5 мкм проходит через пластиковый экран. Кроме того, в воздух попадает около половины более крупных капель размером 50 мкм.

Макото Цубокура, руководитель группы вычислительного центра Riken, рассказал, что суперкомпьютер смоделировал распространение десятков тысяч капель разных размеров — от менее 1 мкм до нескольких сотен мкм. Судя по результатам моделирования, маленькие капли размером менее 20 мкм без труда проходят через щиток. Часть более крупных капель — более 50 мкм — задерживается. Однако и более крупные капли в 50% случаев могут попасть в окружающую среду через зазор между щитком и лицом человека.

К таким же выводам пришли эксперты Колледжа инженерии и информатики Атлантического университета Флориды в начале сентября. В ходе исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Physics of Fluids, учёные обнаружили, что лицевые экраны помешали движению капель вперёд, но другие частицы попали в воздух в обход щитка.

«Лицевые щитки способны блокировать начальное поступательное движение выдыхаемой влаги, однако капли могут двигаться вокруг щитка относительно легко. Со временем эти капли будут рассеиваться на большой площади как в поперечном, так и в продольном направлениях, хотя и с уменьшающейся концентрацией капель».

Пластиковые щитки часто используют работники сферы услуг в качестве альтернативы маскам. Как пишет Daily Mail, британское правительство рекомендовало их парикмахерам, мастерам маникюра и татуировщикам. Цубокура отметил, что люди, которым советуют не носить маски, например, маленькие дети или те, у кого есть проблемы с дыханием, могут вместо этого носить пластиковые щитки, но только на открытом воздухе или в помещениях с хорошей вентиляцией.

Кроме того, исследователи Fugaku обнаружили, что маски для лица из нетканого материала более эффективны в препятствовании распространения Covid-19, чем маски из хлопка и полиэстера. Нетканый материал блокирует почти все капли, выделяемые при кашле: согласно компьютерной модели, нетканые маски пропускают часть более мелких капель размером 20 мкм или меньше, при этом более 10% выходили через зазоры между краем маски и лицом. Маски из хлопка и полиэстера блокируют около 80% капель и до 60% мелких капель.

Суперкомпьютер также смоделировал, как мелкие капли распространяются в офисных помещениях и в загруженных поездах, когда окна вагонов открыты. Эксперты надеются, что в будущем суперкомпьютер поможет определить методы лечения Covid-19 из примерно 2000 существующих лекарств, включая те препараты, которые еще не прошли клинические испытания.

Теги:лицевые щиткилицевые экранымаски для лицакоронавирус
Хабы: Здоровье
+23
13,7k 9
Комментарии 64
Лучшие публикации за сутки