Τι κρύβουν οι μάσκες που φοράμε και ποιο ύφασμα να προτιμάμε

Επιστήμονες του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας των ΗΠΑ συνεργάστηκαν με το ινστιτούτο Smithsonian’s Museum Conservation για να διαπιστώσουν πιο ύφασμα μάσκας είναι πιο αποτελεσματικό, στον περιορισμό του Covid-19. Μεταξύ όσων παρουσίασαν στη δημοσίευση της έρευνας ήταν και πολύ χαρακτηριστικές -έως εντυπωσιακές- φωτογραφίες για την αντίδραση κάθε υφάσματος. Αυτές προέκυψαν από τη μελέτη των υλικών σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης και κλίμακα ανάλογης του πλάτους που έχει μια τρίχα των μαλλιών μας.

To Eθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (National Institute of Standards and Technology –NIST) είναι εργαστήριο φυσικών επιστημών και μη ρυθμιστική υπηρεσία του Υπουργείου Εμπορείου των Ηνωμένων Πολιτειών. “Αποστολή του είναι να προωθήσει την καινοτομία και τη βιομηχανική ανταγωνιστικότητα”. Υπάρχει από το 1901, έχει ετήσιο μπάτζετ που φτάνει στο 1.2 δισεκατομμύρια δολάρια και 2900 υπαλλήλους. Τέσσερις ερευνητές έχουν βραβευτεί με Nobel.

Μεταξύ των projects που έχει αναλάβει είναι η εσωτερική ασφάλεια των ΗΠΑ (με τη δημιουργία στάνταρ για τις ταυτότητες των ομοσπονδιακών υπαλλήλων και των εργολάβων -ώστε να αποτρέψει την πρόσβαση μη εξουσιοδοτημένων ατόμων σε κυβερνητικά κτίρια και συστήματα υπολογιστών), την έρευνα για την κατάρρευση των Δίδυμων Πύργων, ώστε να διερευνήσει τα αίτια και να διαμορφώσει το πλαίσιο περισσότερο ασφαλών κτιρίων -κατέληξε σε 30 συστάσεις βελτίωσης ασφαλείας- και την τεχνολογία των εκλογών -στην ανάπτυξη οδηγιών εθελοντικού συστήματος ψηφοφορίας, για τις ανάλογες μηχανές και άλλες τεχνολογίες των εκλογών.

Η τελευταία έρευνα που έκανε αφορούσε το βασικό αξεσουάρ που έχουμε όλοι οι άνθρωποι του πλανήτη, τον τελευταίο χρόνο: τις υφασμάτινες μάσκες. Ζητούμενο ήταν να καταλήξει στα υλικά (υφάσματα) που είναι πιο αποτελεσματικά, ως προς τον περιορισμό του Covid-19. Το NIST τέσταρε ό,τι κυκλοφορεί στην αγορά, σε συνθήκες υγρασίας που προκαλεί η αναπνοή ενός ανθρώπου και έτσι είδε πώς ‘αντιδρά’ το κάθε ύφασμα. Σκανάρισαν ό,τι υπάρχει διαθέσιμο σε ηλεκτρονικά μικροσκόπια.

Στο video που ακολουθεί μπορείτε να δείτε πώς φιλτράρει περισσότερα σταγονίδια το ύφασμα από βαμβακερή φανέλα που εκτίθεται σε υψηλή υγρασία -ανάλογη της εκπνοής ενός ανθρώπου-, συγκριτικά με εκείνο που δεν εκτίθεται σε υψηλή υγρασία.

Οι ερευνητές τόνισαν, στην επίσημη ιστοσελίδα πως τα βαμβακερά υφάσματα είναι πιο αποτελεσματικά από ό,τι γνωρίζαμε ήδη.

Ο Κρίστοφερν Ζανγκμάιστερ δήλωσε ότι “υπό συνθήκες υγρασίας, η αποτελεσματικότητα του φιλτραρίσματος των βαμβακερών υφασμάτων αυξάνεται κατά 33% κατά μέσο όρο. Η σύγκριση με τα συνθετικά υφάσματα έδειξε πως τα βαμβακερά είναι πολύ πιο αποτελεσματικά σε συνθήκες υγρασίας και μη.  Σε ό,τι αφορά τις ιατρικές μάσκες δεν βελτίωσαν την αποτελεσματικότητας τους, σε συνθήκες υγρασίας -μολονότι παρουσίασαν περίπου την ίδια αποτελεσματικότητα με το βαμβακερό ύφασμα που είναι εξαιρετική επιλογή. Η νέα έρευνα έδειξε πως τα βαμβακερά υφάσματα λειτουργούν καλύτερα από ό,τι πιστεύαμε”.

Bασική προϋπόθεση είναι να φοράμε σωστά τη μάσκα, δηλαδή να καλύπτει τη μύτη και το στόμα και να μην αφήνει ‘κενά’. “Μπορούν να φιλτράρουν τα σταγονίδια που είναι γεμάτα ιούς και εκπνέει ένας άνθρωπος με Covid-19 και τον εισερχόμενο αέρα αυτού που τις φοράει”.

Τι κάνει αποτελεσματική τη βαμβακερή μάσκα

Η αποτελεσματικότητα του βαμβακερού υφάσματος στο φιλτράρισμα αυξάνεται σε συνθήκες υγρασίας, επειδή το βαμβάκι είναι υδρόφιλο. Με την απορρόφηση μικρών ποσοτήτων νερού που υπάρχουν στην ανάσα του ανθρώπου, το ύφασμα δημιουργεί νωπό περιβάλλον μέσα στη μάσκα. Όπως διαπερνούν μικροσκοπικά σωματίδια (αυτού που έχουμε απέναντι) απορροφούν μέρος αυτής της υγρασίας, αυξάνονται και έτσι αυξάνονται και οι πιθανότητες να ‘παγιδευτούν’.

Σε τι υστερεί ο πολυεστέρας

Το ύφασμα που βλέπετε στη φωτογραφία είναι αυτό που χρησιμοποιείται για τις φανέλες που φοράμε στα γυμναστήρια και στεγνώνουν σε μηδενικό χρόνο. Αυτό συμβαίνει γιατί ο πολυεστέρας είναι υδροφοβικός. Εν αντιθέσει με το βαμβακερό ύφασμα, ο πολυεστέρας δεν γίνεται καλύτερο φίλτρο όταν εκτίθεται στην υγρασία εκπνοής. Ως υλικό έχει προκύψει από διαδικασία που λέγεται εξέλαση, κατά τη διάρκεια της οποίας ένα ακατέργαστο πολυμερές πιέζεται μέσω ενός ανοίγματος -σκεφτείτε πώς γίνονται τα μακαρόνια στις μηχανές για pasta. Οι ίνες υποχρεώνονται να έχουν σταθερό διατομεακό προφίλ και εν προκειμένω να είναι πιο λείες στο εξωτερικό μέρος, με μικρότερο μέγεθος από τις βαμβακερές ίνες.

Το ‘ναι μεν, αλλά’ της βισκόζης

Το ρεγιόν είναι η βισκόζη. Η βισκόζη είναι συνθετικό ύφασμα από φυσικές πρώτες ύλες, όπως ο πολτός ξύλου και κατάλοιπα από επεξεργασία βαμβακιού. Για να δημιουργηθεί, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν υλικά από δέντρα, όπως το μπαμπού σε συνδυασμό με χημικά που απελευθερώνουν τη κυτταρίνη. Αυτή αναδιαρθρώνεται σε μαλακό υλικό από το οποίο προκύπτουν οι ίνες του ρεγιόν. Το αποτέλεσμα είναι υβριδικό και υδροφιλικό, αλλά έχει τη δομή του πολυεστέρα -όπως πολλά άλλα συνθετικά υφάσματα. Σε κάθε περίπτωση, το βαμβακερό ύφασμα παραμένει καλύτερο φίλτρο.

Οι μάσκες ιατρικής χρήσης

Το βαμβακερό ύφασμα προσδιορίστηκε ως το καλύτερο υλικό για μάσκες που χρησιμοποιεί το ευρύ κοινό. Οι μάσκες ιατρικής ποιότητας προφανώς είναι μια άλλη ιστορία. Το ψευδές χρώμα στη φωτογραφία δείχνει το τμήμα ενός φύλου της N95 μάσκας που διαθέτει υλικό φιλτραρίσματος (το μοβ που βλέπετε) και ένα προστατευτικό γύρο από αυτό. Το υλικό του φιλτραρίσματος έχει δημιουργηθεί από τήξη και μετά διοχέτευση αέρα πολυπροπυλενίου. Οι ίνες είναι πολύ πιο μικρές και έχουν μεγαλύτερη επιφάνεια από αυτές του βαμβακερού υφάσματος. Αυτός είναι ένας από τους λόγους της μεγάλης αποτελεσματικότητας που διαθέτουν. Η μάσκα Ν95 ονομάστηκε έτσι γιατί φιλτράρει το 95% των μικροσωματιδίων, μεγέθους 0.3 εκατομμυριοστά του μέτρου.