Mobiltelefonnal és lézerrel vizsgálják az arcmaszk hatékonysága

2020 / 08 / 17 / Perei Dóra
Mobiltelefonnal és lézerrel vizsgálják az arcmaszk hatékonysága
A történet 2020 áprilisában kezdődött, amikor is a pandémia már javában tombolt New York-szerte, az emberek pedig egyre inkább kétségbeestek. Mindeközben nagyjából ötszáz mérfölddel arrébb, a north carolinai Durhamban, egy bizonyos Westman, a Duke Egyetem orvosa elindította vállalkozását, melyben használt, jó állapotú, kidobásra váró ruhafélékből gyártott maszkot ápolóknak, börtönfoglyoknak, hajléktalanoknak, mezőgazdasági munkásoknak, buszsofőröknek, és voltaképp mindazoknak, akik számára a személyes távolságtartás csak nehezen, vagy egyáltalán nem volt megvalósítható.

Munkássága felkeltette a helyi kormányzat figyelmét, és nagy mennyiségű maszk megrendelésével támogatták Westman erőfeszítéseit. Eladásuk előtt azonban tesztelni kellett az arctakaró alkalmatosságokat: van egy - tudományosnak éppenséggel nem nevezhető - szabály, miszerint ha a fény átjut a ruhaszöveten, akkor az nem elég jó a fertőző baktériumok megállítására.

A Nemzeti Egészségügyi Intézet kutatói azonban nemrégiben bebizonyították, hogy lézerrel képesek megjeleníteni az emberek által beszéd közben termelt cseppek áramlását, arcmaszkkal és anélkül is. Westman kíváncsi volt, hogy vajon munkahelyén, a Duke Egyetemen képes-e valaki hasonlóra, hiszen kellett egy szisztematikusabb tesztelési mód a szimpla napfénynél. Arról nem beszélve, hogy bár a könnyen hozzáférhető ruhamaszkok villámgyorsan elterjedtek az Egyesült Államokban, hatékonyságukról jelenleg is kutatások folynak. Westman ezt a folyamatot kívánja felgyorsítani egy új eszközzel, ami képes megkülönböztetni a 'jó' maszkokat a 'rosszaktól'. Segítőtársát Martin Fischer, lézerspecialista személyében találta meg, akinek volt pár ötlete a védelemre vonatkozó szükséges információk megszerzésére:

tervéhez csupán egy dobozra, egy lézerre, egy videókamerára (ami végül egy okostelefon kamerája lett), és egy pixel-részecske átalakító algoritmusra volt szüksége.

Plusz egy önkéntesre, aki lánya, a Duke Egyetem idegtudományi hallgatója lett, mivel idegeneket a járványügyi szabályok miatt nem engedhettek a campusra. Az apa-lánya duó egyetlen hétvége alatt kifejlesztett egy találmányt, amellyel rögzíthető és megmérhető a beszéd közben az ember szájából távozó részecskék száma.

A kísérleti folyamat így zajlott

Első lépésben lekapcsolták a laboratóriumi fényeket, ezután egyikük egy kartondobozhoz rögzített tölcsérbe helyezte a fejét, és ötször megismételte az alábbi mondatot: "Emberek, maradjatok egészségesek!"Beszéd közben az ajakból kiszabaduló légúti részecskék - a nyálka apró molekulái és más száj-, orr-, illetve tüdőrészecskék - a tölcséren keresztül a zárt dobozba kerültek. Áthaladásukkor a cseppeket minden alkalommal zölden megvilágította a dobozba helyezett lézer. A mobiltelefon pedig - amit a tölcsérrel szemben helyeztek el - az egész műsort rögzítette. Fischer állandóan lézerrel dolgozik,

de még őt is meglepte a szájból kiszabaduló kórokozók irdatlan mennyisége,

mivel ahogy fogalmaz, a doboz belseje olyan fényes zöldárban úszott, mintha karácsony lenne. A fizika törvényeinek köszönhetően Fischer kiszámította a legkisebb észlelt részecske méretét, ami fél mikron volt. Ezt követően gyorsan írt egy számítógépes kódot, megnyitotta a videofelvételt, és nyomon követte az egyéni részecskéket képkockától képkockáig, majd végül számszerűsítette a kibocsátott, detektálható részecskék számát. Mindez képet adott arról, hogy mennyi kórokozó került a dobozba a körülbelül harmincöt másodperces monológ alatt. Ezután megismételte a kísérletet tizennégy különböző maszkkal, és kollégái segítségével összehasonlították az eszköz viselése nélkül elszabaduló kórokozók számát a maszkos tesztek eredményeivel. - olvasható a Science Advances szaklapban. Az úgynevezett N95 orvosi maszk messze a legjobban teljesítő darab lett, mivel szinte egyáltalán nem engedte szabadjára a részecskéket. Ezt követte a valamivel olcsóbb műtéti maszk, ami hasonlóan jól teljesített, és szinte az összes kimutatható részecskét blokkolta, majd a pamutmaszkok, amelyek egy réteg polipropilént is tartalmaztak.

A legrosszabbul a főként futók és biciklisek által viselt kendők teljesítettek, ami a kutatók szerint rosszabb, mintha valaki maszk nélkül közlekedne.

Ugyanakkor fontos tényező, hogy a kísérlet nem vette figyelembe az egyéni arcformát, vagy a beszédmintákat, ami szintén befolyásolhatja az egyes maszkok hatékonyságát. Kimberly Prather, a San Diegoi Egyetem környezetkutatója nem vett részt a kísérletben, és szerinte ugyan a pontosabb eredményekhez további vizsgálatok kellenek, Fischerék kutatása megdöntheti a "Minden maszk jobb a semminél" elméletet.

(Fotó: Pixabay)


Szó szerint faragni lehet a fényt ezzel a nanoeszközzel!
Szó szerint faragni lehet a fényt ezzel a nanoeszközzel!
„Ha a fényt ilyen hatékonyan és dinamikusan tudjuk irányítani, akkor gyakorlatilag bármit megtehetünk vele.”
Hihetetlen, őrület, de élő madarakra is lehet adatot menteni!
Hihetetlen, őrület, de élő madarakra is lehet adatot menteni!
Furán hangzik, pedig igaz.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.