گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
در این مطلب قصد داریم تا کارایی ماسک های تنفسی را بر اساس جدیدترین تحقیقات دانشمندان جهان بررسی کنیم؛ با ما همراه باشید.
کارایی ماسک های تنفسی مختلف با هم چه فرقی دارد؟ یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای مشخص کردن کارایی یک ماسک صورت، فوت کردن شمع در حالی است که ماسک را به صورت زده‌اید؛ اگر بتوانید در چنین حالتی شعله شمع را خاموش کنید، ماسک شما کارایی چندانی ندارد. در همین رابطه، قصد داریم تا انواع وسایل محافظتی تنفسی را از لحاظ عملکرد و بازدهی بررسی کنیم.
البته روش فوت کردن شعله بهترین راه ممکن برای آزمایش کارایی چنین تجهیزاتی محافظتی نیست، اما از این طریق می‌توان به راحتی بسیاری از ماسک‌های بی‌استفاده و ناکارآمد را از مابقی تشخیص داد. از زمانی که مرکز کنترل و پیشگیری بیماری‌های آمریکا (CDC) در ماه آوریل گذشته پوشاندن دهان و بینی به وسیله تجهیزات محافظتی را به صورت رسمی توصیه کرد و کارشناسان این مجموعه از عموم مردم خواستند تا در خارج از منزل ماسک بپوشند، دانشمندان زیادی در سراسر جهان در مورد عملکرد وسایل پوششی تنفسی مختلف تحقیق کرده‌اند.
دانشمندان می‌گویند که یک ماسک ایدئال باید هم ذرات تنفسی درشت ناشی از سرفه و عطسه را مسدود کند و هم بتواند جلوی عبور ذرات ریزتر که با نام آئروسل شناخته می‌شوند را بگیرد. از همان ابتدای پاندمی کووید 19 محققان اعلام کردند مهم‌ترین راه انتقال ویروس کرونا بین افراد از طریق ذرات درشت بوده، اما تازه‌ترین پژوهش‌ها از خطر ذرات ریزتر آئروسل که به هنگام صحبت کردن یا نفس کشیدن پخش می‌شوند، خبر داده‌اند.
کارایی ماسک های تنفسی
در کنار بررسی کارایی ماسک های تنفسی بر اساس مواد به کار رفته در ساخت آن‌ها، باید در نظر داشته باشیم که اگر طراحی ماسک، این وسیله را به خوبی روی صورت قرار ندهد، هر شکاف و فاصله‌ای بین ماسک و صورت کارایی تجهیزات محافظتی مورد نظر را از بین می‌برد. به همین دلیل در کنار ماده به کار رفته، باید دقت داشته باشیم که ماسک را درست بپوشیم و همچنین، طراحی ماسک به خوبی این پوشش را روی صورت ما قرار دهد.
با فرض اینکه ماسک را درست پوشیده‌ایم و کناره‌های ماسک به خوبی روی پوست ما قرار گرفته، جدیدترین تحقیقات دانشمندان در مورد مواد به کار رفته در ساخت تجهیزات محافظتی دستگاه تنفسی به تهیه نمودار زیر ختم شده است:
همان‌طور که انتظار می‌رود، بررسی دقیق کارایی ماسک های تنفسی مجددا نشان داده که ماسک‌های ان 95 – N95 با مسدود کردن 99.9 درصد ذرات تنفسی درشت و 95 درصد ذرات آئروسل، بهترین عملکرد را بین تمامی تجهیزات محافظتی مورد استفاده دارند و توصیه می‌شود که افراد تنها در محیط‌های بیمارستانی و در شرایطی که با بیماران مبتلا به کووید 19 سر کار دارند، از این ماسک‌ها استفاده کنند.
در واقع به دلیل نگرانی‌ها در مورد کمبود منابع، کارشناسان از همان ابتدای پاندمی کووید 19 توصیه کرده‌اند که مردم عادی با تهیه نکردن ماسک‌های ان 95 این وسایل محافظتی را برای کادر درمان بیمارستان‌ها نگه دارند و از این طریق باعث بروز مشکلات کمبود ماسک نشوند.
در رتبه دوم ماسک‌های جراحی قرار دارند که برای مسدود کردن ذرات درشت و ذرات آئروسل به ترتیب 98.5 و 89.5 درصد کارایی دارند. توصیه شده که ترجیحا این نوع ماسک هم در مراکز درمانی به کار گرفته شود.
اهمیت مواد به کار رفته
اما پس از ماسک ان 95 و جراحی، به ماسک‌های هیبریدی می‌رسیم که با نشان دادن کارایی قابل قبول خود، بهترین گزینه ممکن برای استفاده عموم مردم هستند. به صورت کلی کارایی ماسک های تنفسی به مواد مورد استفاده در ساخت ماسک بستگی دارد؛ گفته شده که ماسک‌های خانگی باید از پارچه‌ها و الیافی باشند که شامل رشته‌های فشرده و در هم تنیده هستند.
در واقع دارا بودن الیاف فشرده و رشته‌های زیاد در بافت پارچه، توانایی ماده مورد نظر برای جلوگیری از عبور ذرات تنفسی مختلف را افزایش می‌دهد. به علاوه سازمان جهانی بهداشت (WHO) توصیه کرده که ماسک‌های پارچه‌ای باید حداقل سه لایه داشته باشند؛ لایه داخلی ماسک باید از پارچه جاذب باشد تا ذرات تنفسی فرد را به خود جذب کند. لایه وسطی کار فیلتر کردن ذرات عبوری از ماسک را انجام می‌دهد و لایه بیرونی هم برای جذب نکردن ذرات موجود در محیط، باید از ماده‌ای مانند پلی‌استر بوده تا کمترین میزان جذب را داشته باشد.
اما چه چیزی باعث شده تا ماسک ان 95 بهترین کارایی را داشته باشد؟ در درجه اول طراحی این ماسک به شکلی بوده که از عبور هوا در کناره‌های ماسک به صورت کامل جلوگیری کرده و به خوبی روی صورت قرار می‌گیرد. به علاوه الیاف در هم تنیده مواد به کار رفته باعث می‌شود تا بر اساس اسم این ماسک، 95 درصد ذرات آئروسل نتوانند از ان 95 عبور کنند.
اخیرا دانشمندان دانشگاه دوک به این نتیجه رسیده‌اند که در هنگام صحبت کردن، ماسک ان 95 تنها 0.1 درصد از ذرات تنفسی کاربر را از خود عبور می‌دهد.
کارایی ماسک های تنفسی خانگی
کارایی ماسک های تنفسی جراحی هم از چندین سال پیش مورد بررسی قرار گرفته است؛ در سال 2013 محققان اعلام کردند که این وسایل محافظتی تا سه برابر بیشتر از ماسک‌های پارچه‌ای خانگی کارایی بهتری برای جلوگیری از انتشار آنفولانزا دارند. البته این نوع ماسک‌ها یک بار مصرف هستند و به همین دلیل، بسیاری از افراد به سراغ گزینه‌های دیگری مانند ماسک‌های پارچه‌ای خانگی می‌روند که قابل شستشو بوده و در صورت به کار گیری مواد مناسب، عملکرد قابل قبولی دارند.
منظور از ماسک هیبریدی، به کار گیری مواد مختلف در کنار هم برای ساخت این وسایل محافظتی است؛ دانشمندان دانشگاه شیکاگو اخیرا اعلام کرده‌اند که قرار دادن دو لایه پارچه کتان 600 رشته در کنار یک لایه پارچه توری، فلانل یا ابریشم می‌تواند حداقل 94 درصد ذرات ریز کوچک‌تر از 300 نانومتر را فیلتر کند. همچنین، این ترکیب 96 درصد ذرات درشت‌تر و بزرگ‌تر از 300 نانومتر را هم مسدود می‌کند.
البته حذف کردن لایه دوم پارچه در کنار الیاف کتان باعث کاهش توانایی ماسک در فیلتر کردن ذرات ریز آئروسل می‌شود. به علاوه تحقیق دانشگاه شیکاگو جریان هوای به وجود آمده از طریق عطسه یا سرفه را مورد بررسی قرار نداده، اما همچنان می‌توان اطمینان داشت که ماسک هیبریدی بهترین گذشته برای استفاده عموم مردم بوده و کارایی آن از ماسک‌های تک لایه و پارچه‌های نازک بهتر است.
کتان و ابریشم
در ماه ژوئن گذشته ژورنال “Hospital Infection” مقاله‌ای را در مورد کارایی ماسک های تنفسی ساخته شده با الیاف خانگی منتشر کرد؛ در این مقاله اشاره شده که کیسه جاروبرقی یکی از کارآمدترین جایگزین‌ها برای ماسک‌های تخصصی پزشکی بوده و بعد از مواد به کار رفته برای این کیسه‌ها، به ترتیب حوله آشپزخانه، روبالشی، پارچه ابریشمی و پارچه تی‌شرت‌های 100 درصد کتان بهترین عملکرد را در فیلتر کردن ذرات دارند.
محققان دانشگاه ایلینوی آمریکا هم نشان داده‌اند که یک حوله آشپزخانه استفاده نشده در هنگام عطسه و سرفه کمی از تی‌شرت‌های 100 درصد کتان کارایی بهتری داشته و به علاوه، تی‌شرت 100 درصد ابریشمی استفاده شده، ذرات تنفسی پرتابی و سرعت دار را راحت‌تر فیلتر می‌کند؛ به نظر می‌رسد که ابریشم استفاده شده ویژگی‌های الکترواستاتیکی خاصی داشته که برای به دام انداختن آئروسل‌های ریز هم مناسب است.
با این تفاسیر بسیاری از اوقات می‌بینیم که افراد با پارچه معمولی، سربند یا روسری جلوی دهان و بینی خود را می‌پوشانند، اما دانشمندان معتقدند که چنین روشی در مسدود کردن راه ذرات آلوده به ویروس کرونا چندان هم مناسب نیست. مقاله ژورنال Hospital Infection نشان داده که پوشیدن پارچه معمولی به دور دهان و بینی همانند عکس بالا، به هنگام قرار گرفتن در یک فضای بسته به همراه فردی آلوده، در 30 ثانیه اول شانس آلوده شدن فرد را تنها 44 درصد کم می‌کند. حال اگر فرد مورد نظر 20 دقیقه در همان اتاق قرار بگیرد، پارچه به کار رفته خطر ابتلا را تنها 24 درصد کم می‌کند.
ماسک پوشیدن یا نپوشیدن
طبق تحقیقات دانشمندان دانشگاه دوک هم کارایی ماسک های تنفسی مختلف بسیار بیشتر از سربندها و پارچه‌های معمولی است. به هر حال می‌توان گفت که پوشیدن هر نوع وسیله محافظتی جلوی دهان و بینی از نپوشیدن آن بهتر خواهد بود؛ البته این موضوع یک استثنا دارد.
مرکز CDC اعلام کرده که ماسک‌های دارای سوپاپ در توقف پاندمی کرونا کمکی نمی‌کنند؛ این نوع ماسک‌ها یک شیر مخصوص روی خود دارند که به هنگام بازدم هوا را راحت‌تر و بدون هیچ فیلتری از ماسک خارج می‌کند. با این که نفس کشیدن به کمک این تجهیزات محافظتی راحت‌تر خواهد بود، کارشناسان مرکز کنترل بیماری‌های آمریکا با اشاره به خارج شدن بدون مانع ذرات تنفسی آلوده از ماسک‌های سوپاپ‌دار، پوشیدن این ماسک‌ها را توصیه نمی‌کنند.
البته نکته‌ای که باید در انتها آن را در نظر بگیریم، مشکلات مختلف مربوط به تحقیقات انجام شده در مورد کارایی ماسک های تنفسی است؛ در واقع کمتر تحقیقی وجود دارد که عملکرد ماسک‌ها برای جلوگیری از ذرات ویروس کرونا را آنالیز کند و معمولا پژوهش‌های انجام شده به ذرات ویروسی آنفولانزا و یا ویروس‌های شایع دیگر مربوط می‌شوند.
از طرف دیگر، همان‌طور که اشاره شد نقش ذرات آئروسل در انتقال بیماری کووید 19 هم هنوز یکی از جنجالی‌ترین مباحث مربوط به پاندمی اخیر بوده و متاسفانه گیر انداختن یا بررسی کردن این ذرات از لحاظ توانایی آلودگی آن‌ها کار بسیار سختی است.
مشکلات بررسی کارایی ماسک های تنفسی
دانشمندان نشان داده‌اند که تقریبا هر تلاشی برای گیر انداختن و بررسی ذرات آئروسل کرونا باعث از بین رفتن ویروس داخل آن شده و به علاوه، تمامی دانشمندان جهان در مورد تعریف ذرات آئروسل به توافق نرسیده‌اند. در واقع اکثر محققان معتقدند که یک آئروسل قطری کمتر از 5 میکرون دارد و به اندازه یک ذره گرد و غبار است؛ اما مابقی دانشمندان با این تعریف موافق نیستند.
از طرف دیگر، همان‌طور که مشاهده کردیم تمامی تحقیقات انجام شده توسط دانشمندان برای بررسی کارایی ماسک های تنفسی جریان هوای یکسانی نداشته‌اند و در حالی که برخی عطسه یا سرفه را شبیه‌سازی کرده‌اند، در مابقی تحقیقات تمرکز روی آنالیز جریان هوا به هنگام تنفس یا حرف زدن بوده است.
با این تفاسیر می‌توان نتیجه گرفت که پوشیدن وسایل محافظتی مناسب می‌تواند کمک بزرگی به توقف پاندمی کووید 19 کرده و در عین حال، انتشار ذرات تنفسی آلوده در محیط‌های مختلف را متوقف کند. به صورت کلی توصیه شده که پوشیدن ماسک در فضاهای عمومی، داخل وسایل نقلیه و در هر محیطی که افراد داخل آن کنار هم قرار گرفته‌اند، بسیار مهم است. در عین حال نوع ماسک پوشیده شده و همچنین نحوه پوشیدن ماسک هم می‌تواند فرق بین آلوده شدن یا نشدن ما را تعیین کند.
به علاوه رعایت کردن اصول فاصله‌گذاری اجتماعی و فاصله گرفتن از سایر افراد حداقل به میزان دو متر می‌تواند تا حد زیادی ما را از ذرات تنفسی منتشر شده توسط هر شخص دور کند؛ از طرف دیگر، شستن مداوم دست‌ها با آب و صابون و جلوگیری از تماس دهان، بینی و چشم‌ها باعث می‌شود تا ذرات ویروسی قرار گرفته روی سطوح مختلف به سیستم تنفسی ما راه پیدا نکنند.
