美国物理研究所 有无面罩时的压力和粒子运动
信用:金乡Xi 尽管人们普遍认为戴口罩有助于减少新冠肺炎病毒在社区的传播，但对于口罩在减少佩戴者呼吸道病毒载量方面的具体效果却知之甚少
在《流体物理学》一书中，来自麻省大学洛厄尔分校和加州浸会大学的研究人员研究了佩戴三层外科口罩对吸入气流的影响，以及口罩对吸入和沉积上呼吸道周围颗粒的影响
“人们很自然地认为，戴口罩，无论新旧，总比什么都不戴要好
我们的结果表明，这种观点只适用于大于5微米的颗粒，而不适用于小于2微米的细颗粒
作者金乡Xi说
研究人员发现，佩戴过滤效率低(低于30%)的口罩可能比不戴口罩的情况更糟糕
他们开发了一个计算面罩模型，使用一个生理上真实的人戴着带褶皱的外科手术面罩的模型，然后使用数值方法跟踪面罩中的粒子
他们研究了气溶胶穿过面罩、到达面部、进入气道，最终沉积在鼻子、咽或肺部深处的行为和命运
该模型显示，口罩改变了面部周围的气流，因此空气不是通过特定的路径进入嘴和鼻子，而是通过整个口罩表面以较低的速度进入嘴和鼻子
靠近面部的较低速度有利于将气溶胶吸入鼻子，因此即使口罩过滤掉一定数量的颗粒，更多从口罩过滤中逸出的颗粒也会进入呼吸道
他们发现三层外科口罩的过滤效率从65%(如果是新的)到25%(使用时)不等，因此正确佩戴65%的口罩将提供良好的保护，但佩戴25%的过滤口罩可能比不佩戴口罩更糟糕
Xi说:“我们希望公共卫生当局加强目前的预防措施，以遏制新冠肺炎病毒的传播，比如选择更有效的口罩，正确佩戴口罩以获得最高保护，并避免使用过度使用或过期的外科口罩。”
研究人员发现，外科手术面罩的褶皱会显著影响气流模式，这表明在评估面罩保护效率和设计新面罩时，面罩形状也应被视为一个重要因素
Xi说，他们将进一步研究口罩形状对人体呼吸道保护效率的影响
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