你的自制口罩有效吗?教你如何测试

Belgian Audrey Jacques, fashion designer and sewing teacher, sews homemade protective masks to be donated to relatives during the coronavirus lockdown, imposed by the Belgian government in an attempt to slow down the spread of COVID-19, in Brussels, Belgium March 23, 2020. REUTERS/Francois Lenoir - RC2UPF98ZEJ8
People from all around the world are making masks - but are they good enough to prevent transmission?Image: REUTERS/Francois Lenoir - RC2UPF98ZEJ8
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  • 全球各地的人都在自制口罩以帮助预防新冠病毒传播,但其中许多口罩的作用并不比普通面罩更大。

  • 冠状病毒颗粒约为0.08微米,而典型布质面罩的织物缝隙约大1000倍。

  • 这两项测试可以在家中以低成本完成。

如果一名外科医生早上到达手术室时戴着一个用茶巾自制的口罩,他很可能会被解雇。这是因为用于手术等重要任务的设备必须经过测试和认证,以确保符合特定标准。

但任何人都可以设计和制作面罩,以满足乘坐公共交通工具或前往商店时的新公共卫生要求乘坐公共交通工具或前往商店。

事实上,关于面罩质量和标准的争论是近期争议的根源,也解释了为何许多人认为面罩无法有效防护新冠病毒。即使在语言上,也将口罩(通常被认为符合一定标准)与几乎可以是任何物品的面罩区分开来。

也许主要问题在于,尽管我们都知道设计良好的口罩多年来已被有效使用,多年来已被有效使用作为个人防护装备(PPE),在新冠疫情期间,个人防护装备短缺使得全体民众都佩戴受监管口罩并接受有效使用培训变得不切实际。

因此,相关论点已经转向不再主张为个人防护而佩戴口罩,转而倡导佩戴“面罩”以实现公共防护。其理念是,尽管未经监管的面罩质量差异很大,但平均而言,它们确实能够减少病毒传播,其作用或许类似于咳嗽时遮住口鼻。

但鉴于人们目前佩戴的未经监管面罩种类繁多,我们如何得知哪种最有效?

首先要明确我们所说的“有效”是什么意思。鉴于冠状病毒颗粒约为0.08微米,而典型布质面罩的织物缝隙约大1000倍(介于1毫米与0.1毫米之间),“有效性”并不意味着能够可靠地拦截病毒。相反,与咳嗽时遮住口鼻类似,佩戴布质面罩的目的是减少呼吸气流从身体向外扩散的距离。

实验展示了医用级口罩在咳嗽时的防护效果。Image: 爱丁堡大学

其理念是,如果您确实感染了新冠病毒,那么将您呼出的任何病毒沉积在自己身上或附近(一米以内),远比将其喷洒到其他人或物体表面要好得多。

因此,有效的面罩并非旨在阻止佩戴者感染病毒。虽然从个人角度看,我们可能希望保护自己,但要做到这一点,我们应佩戴专门设计的个人防护装备,例如FFP2(也称为N95)口罩。但如前所述,这样做可能导致口罩短缺,并可能使医护人员面临风险。

相反,如果您想避免自己感染病毒,最有效的做法是避开人群密集的场所,尽量留在家中,不触摸面部,并经常洗手。

两项简单测试

如果面罩的有效性是指防止呼吸气流过远地离开身体,那么我们该如何比较不同的设计或材料?

也许最简单的方法,正如社交媒体上越来越多被分享的图片或视频所示,就是找一位“吸电子烟”的人,拍摄他们戴着面罩呼出蒸汽的画面。只需看一眼此类图片,就能打消这些面罩能够阻止呼吸气流逸出的任何疑虑。

相反,这些图片显示,呼吸气流会从头顶上方被导向,向下落到胸前,然后向身后扩散。气流同时也是紊乱的,这意味着虽然它确实会向外扩散,但扩散距离并不远。

相比之下,如果您查看一张未佩戴面罩者的图片,您会发现呼出的气流主要向前和向下,但扩散距离明显远于佩戴面罩的情况。

这类测试或许非常适合用于检验不同的设计和佩戴方式。绕耳佩戴的面罩是否比围巾效果更好?面罩需要延伸到下巴下方多远?什么样的鼻部贴合设计最佳?面屏与口罩相比如何?这些都是可以通过此方法加以解答的问题。

但在进行该实验时,我们应当认识到,“吸电子烟”产生的颗粒约为0.1至3微米,远大于病毒。虽然可以合理假设,较小的病毒颗粒与电子烟颗粒的扩散方向大致相同,但它们仍有可能直穿过面罩向前扩散。

为了大致了解这种情况可能发生的程度,可以尝试一项简单测试:在佩戴者正前方尝试吹灭蜡烛。首先可以研究距离与呼气力度的关系,然后尝试由不同材料制成、尤其是层数不同的面罩。能使烛火最难被吹偏的面罩设计,很可能也是阻隔病毒向前穿透面罩的最佳屏障。

如果没有更精密的设备,在家中进行更多简单实验会比较困难。不过,将上述两项测试结合起来,可以让佩戴者大致了解,若目标是避免将潜在感染传播给他人,他们的哪种面罩效果最好。

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