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.
