呼吸液滴在口罩中驱动运动的模型研究
软凝聚态物质
2023-01-05 v1
摘要
口罩用于拦截呼吸道液滴以防止空气传播疾病的扩散。设计更高效口罩需要从微观上理解呼吸道液滴如何穿过口罩。在此我们研究一个关于口罩拦截液滴的简单模型。将口罩视为非对称受限中的聚合物网络，而将液滴视为微米级示踪胶体粒子，受到模拟呼吸的驱动力作用。我们使用朗之万动力学数值研究了示踪粒子渗透通过聚合物网络的过程。我们表明该渗透是一个活化过程，对温度遵循阿伦尼乌斯依赖关系。导致活化过程的势能剖面随示踪粒子尺寸、示踪珠相互作用、网络刚性而增加，并随驱动力和受限长度而减小。更深的能垒在室温下存在驱动力时，对拦截给定尺寸的示踪粒子具有更好的效率。我们的研究可能有助于设计更高效口罩。
引用
@article{arxiv.2209.03818,
title = {Model studies on motion of respiratory droplets driven through a face mask},
author = {Rahul Karmakar and Aishani Ghosal and Jaydeb Chakrabarti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03818},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 6 figures