由加州大学圣地亚哥分校制作
来自高速镜头的图像显示了水滴撞击越来越潮湿的外科口罩时发生的情况；呼吸液滴在面罩表面形成小珠，为受撞击的液滴提供额外的阻力，防止可能的穿透
信用:Bagchi等人 在研究了不同层次的口罩在阻止呼吸道飞沫逃离口罩方面的有效性后，一组国际研究人员现在将注意力转向模拟飞沫接触湿口罩时会发生什么
他们的结果表明，潮湿的面罩仍然能有效阻止这些雾滴从面罩中逸出，并被雾化成更小、更容易扩散的雾化颗粒
这项研究只调查了湿面罩对液滴渗透的影响；研究人员指出，如果口罩是湿的，人们应该遵循公共卫生指南来更换口罩，因为湿口罩更难呼吸，过滤吸入空气的效率更低，而且可以比干口罩在口罩边缘周围排出更多的空气
“虽然已经探索了各种干口罩的功效，但缺乏对湿口罩的全面调查
然而，使用者长时间佩戴口罩，在此期间，口罩基质会因呼吸、咳嗽、打喷嚏等释放的呼吸道飞沫而变湿，”加州大学圣地亚哥分校、印度科学研究所和多伦多大学的工程师团队写道
研究人员在11月11日公布了他们的发现
21在美国物理学会流体动力学APS分部第74届年会上
同一篇论文将于12月12日发表在《物理评论流体》上
七
他们发现，也许与直觉相反，湿口罩实际上让这些呼吸液滴更难穿透并逃离口罩，分裂成更小的雾状颗粒；研究表明，这些较小的颗粒在空气中停留的时间比落到地面的大水滴更有可能传播新型冠状病毒病毒
在模拟为什么会发生这种情况的物理过程中，他们发现，对于像普通外科口罩这样的疏水口罩和像布类口罩这样的亲水口罩，存在两种截然不同的机制
为了准确研究湿度如何影响液滴渗透，研究人员使用注射泵产生模拟呼吸液滴，注射泵将液体缓慢地推过针头，到达三种口罩材料中的一种上:一种外科口罩和两种不同厚度的布口罩
研究人员记录了水滴撞击面罩时发生的情况，使用高速摄像机以每秒4000帧的速度捕捉撞击，并在面罩变潮湿时继续研究
实验装置的主要部件，不按比例
信用:Bagchi et at 他们发现，与干燥时相比，咳嗽或打喷嚏时产生的飞沫必须以更高的速度通过口罩
在低吸收率的疏水性口罩上，如外科口罩，呼吸液滴在口罩表面形成小珠，为受撞击的液滴提供额外的阻力，防止可能的渗透
亲水性布口罩没有这种串珠；取而代之的是，布吸收液体，随着面罩吸收更多的体积，润湿区域扩展
这些布面罩的多孔基质被液体填充，因此需要液滴置换更大体积的液体来穿透面罩
由于这种额外的阻力，穿透力较弱
该论文的第一作者、机械工程博士索姆佛·巴奇说:“总之，我们表明，湿口罩比干口罩更能抑制弹道呼吸道飞沫。”
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加州大学圣地亚哥分校雅各布工程学院的学生
合著者、加州大学圣地亚哥分校机械与航空航天工程教授Abhishek Saha补充道:“然而，我们也需要注意湿口罩的侧漏和透气性，这在我们的研究中没有进行调查。”
工程师团队——还包括多伦多大学的Swetaprovo Chaudhuri教授和印度科学研究所的Saptarshi Basu教授——精通这种类型的实验和分析，尽管他们习惯于研究液滴的空气动力学和物理学，用于推进系统、燃烧或热喷雾等应用
去年，当新冠肺炎·疫情开始研究时，他们将注意力转向了呼吸道飞沫物理学，从那以后，他们一直在研究这些呼吸道飞沫的传输及其在新冠肺炎型疾病传播中的作用
2021年3月，该团队在科学进展发表了一篇论文，详细介绍了一层、两层和三层干式口罩在阻止呼吸道飞沫穿透口罩方面的效果
使用与湿式口罩实验类似的方法，他们表明三层外科口罩在阻止咳嗽或打喷嚏时产生的大液滴雾化成小液滴方面最有效
这些大的咳嗽液滴可以穿透单层和双层口罩，雾化成更小的液滴，这一点尤其重要，因为这些更小的气溶胶液滴能够在空气中停留更长的时间
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