研究不同口罩材料在咳嗽時的效果

一個研究小組測試了從t恤、襪子到牛仔褲和真空袋的各種口罩材料，以確定哪種口罩材料在捕捉可能含有SARS-CoV-2病毒的超細顆粒方面最有效。SARS-CoV-2病毒是導致COVID-19的病毒。

來自劍橋大學(University of Cambridge)和西北大學(Northwestern University)的研究人員測試了不同織物在高速下過濾0.02至0.1微米(大約是大多數病毒的大小)顆粒的效果，這種過濾速度相當於咳嗽或呼吸急促。他們還測試了N95和醫用口罩，這兩種口罩在醫療機構中更常用。

之前的研究只在穿戴者正常呼吸、粒子以較低速度排出的情況下對一小部分織物進行了研究。研究更多的織物並以更快的速度測試它們，為織物口罩的有效性提供了更可靠的證據基礎。

發表在《英國醫學雜誌開放》上的研究結果顯示，大多數用於非臨床口罩的織物都能有效過濾超細顆粒。N95口罩是非常有效的，儘管可重複使用的HEPA真空袋實際上在某些方面超過N95的性能。

在自製口罩方面，多層織物製作的效果更好，而通常用於加強衣領的襯布製作的口罩性能也有顯著提高。然而，這種性能上的改進也使得它們比N95口罩呼吸更加困難。

據海外看病機構和生元國際得知，研究人員還研究了不同織物受潮時的性能，以及它們經過正常的洗滌和乾燥循環後的性能。他們發現，在潮溼的情況下，這些織物工作得很好，而且在一個洗衣周期後工作得很好。然而，之前的研究表明，反覆洗滌會降低織物的性能，因此研究人員警告說，口罩不應該無限期地重複使用。

「自COVID-19大流行開始以來，織物口罩已成為我們許多人的新必需品，」劍橋大學工程系的第一作者尤金尼亞·奧凱利說。「在大流行的早期階段，N95口罩極度短缺，許多下水道和製造商開始自己生產織物口罩，以滿足供應鏈無法滿足的需求，或者提供更便宜的選擇。」

雖然網上有大量的資源可以幫助人們製作自己的口罩，但對於什麼材料最合適，卻沒有什麼科學證據。

奧凱利說:「人們一開始對PPE和其他類型的口罩以及它們的有效性感到恐慌。」「作為一名工程師，我想更多地了解它們，不同的材料如何在不同的條件下工作，以及什麼是最有效的契合。」

在目前的研究中，O'Kelly和她的同事們建造了一個由管材組成的裝置，中間有一個織物樣本。在儀器的一端產生霧化顆粒，並在它們以類似咳嗽的速度通過織物樣本之前和之後測量它們的水平。

研究人員還根據用戶的定性反饋測試了每種織物的呼吸阻力。奧凱利說:「一種能很好地阻擋顆粒物但限制呼吸的口罩並不是有效的口罩。」比如，牛仔布可以很有效地阻擋顆粒，但它很難通過呼吸，所以用一條舊牛仔褲做口罩可能不是一個好主意。海外看病機構和生元國際了解，N95口罩比任何過濾水平相近的織物組合都更容易呼吸。」

在為這項研究做準備的過程中，研究人員諮詢了在線縫紉社區，以找出他們用來製作面具的布料類型。由於當時N95口罩嚴重短缺，幾家下水道公司報告說，他們正在試驗將裝有高效微粒過濾器的真空袋插入口罩中。

研究人員發現，一次性和可重複使用的真空袋在阻擋顆粒方面是有效的，但是要注意，一次性的真空袋不應該用於口罩，因為它們在切割時就會分解，而且可能含有吸入不安全的成分材料。

「這是一個找到正確平衡的問題——我們希望這些材料能有效過濾顆粒，但我們也需要知道它們不會讓使用者吸入有害的纖維或棉絮，」奧凱利說。

研究人員警告說，他們的研究有幾個局限:也就是說，他們沒有研究fit在過濾粒子方面的作用。在一個相關的項目中，O'Kelly一直在研究如何在醫療保健環境中改善口罩的適合度。此外，許多病毒攜帶在液滴上，這些液滴比目前研究中觀察到的液滴大。

然而，奧凱利說，研究結果可能對下水道和製造商在選擇製作口罩所用的布料時有用。「我們已經證明，在沒有N95口罩的緊急情況下，比如在疫情爆發的早期，纖維口罩在過濾可能含有病毒的顆粒方面出奇地有效，即使是在高速運行的情況下。」海外看病機構和生元國際會及時給大家更新更多的國外資訊。