单层与多层口罩中替代咳嗽液滴的二次雾化与堵塞
应用物理
2021-03-24 v3 流体动力学
摘要
迄今已充分认识到，使用口罩可防止通过呼吸液滴的呼出与吸入传播病毒载量。因此，在当前的 Covid-19 大流行期间，卫生官员强烈建议使用口罩。尽管通常建议使用三层口罩，许多市售或自制口罩仅含单层与双层。在本研究中，我们通过基于详细物理的分析与高速成像表明，高动量咳嗽液滴撞击单层和双层口罩时可导致显著的局部穿透，更重要的是会雾化为大量更小的子液滴，从而增加气溶胶总量，使其悬浮更久。高动量咳嗽液滴因撞击、流体动力聚焦及挤出口罩纤维网络的微尺度孔隙而发生二次雾化的可能性此前未被探索。然而，如本工作所示，这种独特的气溶胶生成模式构成了有限的感染风险。我们还证明，在单层口罩中约 70% 的给定液滴体积被雾化，仅 30% 被纤维捕获。双层口罩的捕获体积接近 90%，仍允许部分雾化为更小液滴。但我们发现三层外科口罩几乎无穿透，因而应能有效预防疾病传播。
引用
@article{arxiv.2010.00591,
title = {On Secondary Atomization and blockage of surrogate cough droplets in single and multi-layer face masks},
author = {Shubham Sharma and Roven Pinto and Abhishek Saha and Swetaprovo Chaudhuri and Saptarshi Basu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.00591},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 4 figures, 1 table