นักวิทยาศาสตร์กำลังทดสอบสิ่งจำเป็นในชีวิตประจำวันเพื่อค้นหามาตรการป้องกันที่ดีที่สุดต่อไวรัสโคโรนา ปลอกหมอน ชุดนอนผ้าสักหลาด และถุงสูญญากาศสำหรับพับกระดาษโอริกามิล้วนเป็นตัวเลือก
ขณะนี้เจ้าหน้าที่สาธารณสุขของรัฐบาลกลางแนะนำให้ใช้ผ้าเพื่อปกปิดใบหน้าในช่วงที่มีการแพร่ระบาดของไวรัสโคโรนา แต่วัสดุชนิดใดที่ให้การปกป้องได้มากที่สุด?
ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคเผยแพร่รูปแบบหน้ากากไร้รอยต่อที่ใช้ผ้าเช็ดหน้าและที่กรองกาแฟ รวมถึงวิดีโอเกี่ยวกับการทำหน้ากากอนามัยโดยใช้หนังยางและผ้าพับที่พบได้ที่บ้าน
แม้ว่าการคลุมใบหน้าแบบธรรมดาสามารถลดการแพร่กระจายของไวรัสโคโรนาได้โดยการป้องกันแบคทีเรียแปลกปลอมที่เกิดจากการไอหรือจามของผู้ติดเชื้อ ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าหน้ากากอนามัยแบบโฮมเมดสามารถปกป้องผู้สวมใส่จากแบคทีเรียได้มากน้อยเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของผลิตภัณฑ์ เพศและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ วัสดุที่ใช้.
นักวิทยาศาสตร์ทั่วประเทศมุ่งมั่นที่จะระบุวัสดุในชีวิตประจำวันที่สามารถกรองอนุภาคขนาดจิ๋วได้ดียิ่งขึ้น ในการทดสอบล่าสุด แผ่นกรองเตา HEPA ถุงเครื่องดูดฝุ่น ปลอกหมอน 600 ใบ และผ้าที่คล้ายกับชุดนอนผ้าสักหลาดได้คะแนนสูง เครื่องกรองกาแฟแบบเรียงซ้อนได้คะแนนปานกลาง วัสดุผ้าพันคอและผ้าเช็ดหน้ามีคะแนนต่ำสุด แต่ก็ยังดักจับอนุภาคได้เล็กน้อย
หากคุณไม่มีการทดสอบวัสดุใดๆ การทดสอบแสงอย่างง่ายสามารถช่วยให้คุณระบุได้ว่าผ้านั้นเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับหน้ากากหรือไม่
ดร. สกอตต์ ซีกัล ประธานแผนกวิสัญญีวิทยาของ Wake Forest Baptist Health กล่าวว่า “วางไว้ใต้แสงจ้า” เขาเพิ่งศึกษามาสก์แบบโฮมเมด “ถ้าแสงส่องผ่านเส้นใยได้ง่ายจริงๆ และแทบจะมองเห็นเส้นใยได้ นั่นแสดงว่าไม่ใช่ผ้าที่ดี หากคุณทอด้วยวัสดุที่หนากว่าและแสงส่องผ่านได้ไม่มากนัก นั่นคือสิ่งที่คุณต้องการใช้วัสดุ”
นักวิจัยกล่าวว่าสิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าการวิจัยในห้องปฏิบัติการดำเนินการภายใต้สภาวะที่สมบูรณ์แบบโดยไม่มีการรั่วไหลหรือช่องว่างในหน้ากาก แต่วิธีทดสอบทำให้เรามีวิธีในการเปรียบเทียบวัสดุ แม้ว่าระดับการกรองของหน้ากากอนามัยแบบโฮมเมดบางประเภทดูเหมือนจะต่ำ แต่พวกเราส่วนใหญ่ (อยู่บ้านและเว้นระยะห่างทางสังคมในที่สาธารณะ) ไม่จำเป็นต้องได้รับการปกป้องในระดับสูงจากเจ้าหน้าที่ทางการแพทย์ ที่สำคัญกว่านั้นหน้ากากอนามัยแบบไหนก็ดีกว่าไม่มีหน้ากากอนามัย โดยเฉพาะถ้าใครติดเชื้อไวรัสแต่ไม่รู้ว่าไวรัสใส่อยู่
ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดในการเลือกวัสดุหน้ากากที่ผลิตเองคือการหาผ้าที่มีความหนาแน่นเพียงพอที่จะดักจับอนุภาคของไวรัส แต่ยังระบายอากาศได้และเพียงพอที่จะสวมใส่ได้จริง สินค้าบางชิ้นที่โฆษณาทางอินเทอร์เน็ตมีคะแนนการกรองสูง แต่วัสดุนี้จะไม่เสื่อมสภาพ
Wang Wang ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมที่ Missouri University of Science and Technology ทำงานร่วมกับนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขาเกี่ยวกับการผสมผสานวัสดุหลายชั้นที่หลากหลาย รวมถึงตัวกรองอากาศและผ้า ดร. Wang กล่าวว่า "คุณต้องการสารที่สามารถกำจัดอนุภาคได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่คุณต้องหายใจด้วย" ดร. Wang ได้รับรางวัล International Aerosol Research Award เมื่อฤดูใบไม้ร่วงปีที่แล้ว
ในการทดสอบวัสดุในแต่ละวัน นักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีการคล้ายกับที่ใช้ทดสอบหน้ากากอนามัย และทุกคนเห็นพ้องต้องกันว่าบุคลากรทางการแพทย์ที่ต้องสัมผัสกับไวรัสในปริมาณสูงเนื่องจากการไปเยี่ยมผู้ติดเชื้อ ควรได้รับการยกเว้นค่าใช้จ่าย หน้ากากทางการแพทย์ที่ดีที่สุดที่เรียกว่าหน้ากากป้องกันแก๊สพิษ N95 กรองอนุภาคขนาดเล็กถึง 0.3 ไมครอนได้อย่างน้อย 95% ในทางตรงกันข้าม หน้ากากอนามัยทั่วไป (ใช้ผ้าจีบเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าพร้อมต่างหูแบบยางยืด) มีประสิทธิภาพในการกรอง 60% ถึง 80%
ทีมงานของดร.หวังได้ทดสอบตัวกรองอากาศสองประเภท แผ่นกรอง HVAC ที่ช่วยลดอาการแพ้ทำงานได้ดีที่สุด โดยชั้นหนึ่งดักจับอนุภาคได้ 89% และสองชั้นดักจับอนุภาคได้ 94% ตัวกรองเตาเผาจะดักจับน้ำได้ 75% ในสองชั้น แต่ต้องใช้หกชั้นจึงจะถึง 95% หากต้องการค้นหาตัวกรองที่คล้ายกับตัวกรองที่ทดสอบ ให้มองหาระดับการรายงานประสิทธิภาพขั้นต่ำ (MERV) ที่ 12 หรือสูงกว่า หรือระดับประสิทธิภาพของอนุภาคที่ 1900 หรือสูงกว่า
ปัญหาเกี่ยวกับตัวกรองอากาศคือสามารถปล่อยเส้นใยเล็กๆ ที่อาจสูดดมเป็นอันตรายได้ ดังนั้นหากต้องการใช้แผ่นกรองต้องประกบแผ่นกรองไว้ระหว่างผ้าฝ้าย 2 ชั้น ดร. หวังกล่าวว่านักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาคนหนึ่งของเขาทำหน้ากากของตัวเองตามคำแนะนำในวิดีโอของ CDC แต่เพิ่มวัสดุกรองหลายชั้นให้กับผ้าพันคอสี่เหลี่ยม
ทีมงานของดร.หวังยังพบว่าเมื่อใช้ผ้าบางชนิดที่ใช้กันทั่วไป สองชั้นจะป้องกันได้น้อยกว่าสี่ชั้นมาก ปลอกหมอนที่มีจำนวนเส้นด้าย 600 เส้นด้ายสามารถดักจับอนุภาคได้เพียง 22% เมื่อเพิ่มเป็นสองเท่า แต่ทั้งสี่ชั้นสามารถดักจับอนุภาคได้เกือบ 60% ผ้าพันคอขนสัตว์หนากรองอนุภาคได้ 21% ใน 2 ชั้น และ 48.8% ใน 4 ชั้น ผ้าเช็ดหน้าผ้าฝ้าย 100% มีประสิทธิภาพแย่ที่สุด โดยคิดเป็นเพียง 18.2% เมื่อพับเป็นสองเท่า และเพียง 19.5% สำหรับสี่ชั้น
ทีมงานยังได้ทดสอบเครื่องกรองกาแฟแบบตะกร้า Brew Rite และ Natural Brew เมื่อกรองกาแฟซ้อนกันสามชั้น ประสิทธิภาพการกรองจะอยู่ที่ 40% ถึง 50% แต่ความสามารถในการซึมผ่านของอากาศจะต่ำกว่าตัวเลือกอื่นๆ
หากคุณโชคดีพอที่จะจำผ้าห่มได้ ขอให้พวกเขาทำหน้ากากให้คุณ การทดสอบที่สถาบัน Wake Forest Regenerative Medicine ในเมืองวินสตัน ซาเลม รัฐนอร์ทแคโรไลนา แสดงให้เห็นว่าหน้ากากแบบโฮมเมดที่เย็บโดยใช้ผ้าทำงานได้ดี ดร. Segal จาก Wake Forest Baptist Sanitation ซึ่งรับผิดชอบการวิจัยนี้ ชี้ให้เห็นว่าผ้านวมมักจะใช้ผ้าฝ้ายคุณภาพสูงและมีจำนวนมาก ในการวิจัยของเขา มาสก์แบบโฮมเมดที่ดีที่สุดนั้นดีพอๆ กับหน้ากากอนามัยหรือดีกว่าเล็กน้อย และช่วงการกรองที่ทดสอบคือ 70% ถึง 79% ดร.ซีกัลกล่าวว่าอัตราการกรองหน้ากากอนามัยแบบโฮมเมดที่ใช้ผ้าที่ติดไฟได้นั้นต่ำเพียง 1%
การออกแบบที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดคือหน้ากากที่ผลิตจาก "ผ้าฝ้ายควิลท์" เนื้อหนาคุณภาพสูง 2 ชั้น หน้ากาก 2 ชั้นที่ทำจากผ้าบาติกเนื้อหนา และชั้นในเป็นผ้าสักหลาดและชั้นนอก หน้ากากสองชั้น ฝ้าย.
Bonnie Browning กรรมการบริหารของ American Sewing Manufacturing Association กล่าวว่าผ้าห่มชอบผ้าฝ้ายที่ทออย่างแน่นหนาและผ้าบาติก ซึ่งจะคงอยู่ต่อไปเมื่อเวลาผ่านไป นางสาวบราวนิ่งกล่าวว่าจักรเย็บผ้าส่วนใหญ่สามารถรับมือผ้าได้เพียงสองชั้นเท่านั้นเมื่อทำหน้ากากแบบจีบ แต่ผู้ที่ต้องการการปกป้องสี่ชั้นสามารถสวมหน้ากากได้ครั้งละสองครั้ง
นางสาวบราวนิ่งกล่าวว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้เธอได้สัมผัสกับผ้าห่มบน Facebook และได้ยินเสียงของคน 71 คนที่ผลิตหน้ากากอนามัยได้ทั้งหมดเกือบ 15,000 ชิ้น Ms. Browning ซึ่งอาศัยอยู่ที่เมืองปาดูคาห์ รัฐเคนตักกี้กล่าวว่า “จักรเย็บผ้าของเรามีความซับซ้อนมาก” สิ่งหนึ่งที่พวกเราส่วนใหญ่มีคือการซ่อนผ้า
ผู้ที่ไม่เย็บสามารถลองใช้หน้ากากพับกระดาษพับที่สร้างโดย Jiang Wu Wu ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการออกแบบตกแต่งภายในที่ Indiana University คุณ Wu เป็นที่รู้จักจากผลงานศิลปะการพับที่น่าทึ่งของเธอ เธอบอกว่าเนื่องจากพี่ชายของเธอแนะนำที่ฮ่องกง (โดยปกติแล้วจะสวมหน้ากากอนามัย) เธอจึงเริ่มออกแบบแบบพับได้โดยใช้วัสดุทางการแพทย์และการก่อสร้างที่เรียกว่า Tyvek และถุงสูญญากาศ มาสก์ มัน. (ดูปองท์ ผู้ผลิต Tyvek กล่าวในแถลงการณ์ว่า Tyvek ได้รับการออกแบบมาสำหรับเสื้อผ้าทางการแพทย์มากกว่าหน้ากาก) รูปแบบหน้ากากแบบพับได้มีให้บริการฟรีทางออนไลน์ และวิดีโอสาธิตขั้นตอนการพับ ในการทดสอบที่ดำเนินการโดยมหาวิทยาลัยมิสซูรีและมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย นักวิทยาศาสตร์พบว่าถุงสูญญากาศสามารถขจัดอนุภาคได้ 60% ถึง 87% อย่างไรก็ตาม ถุงสูญญากาศบางยี่ห้ออาจมีไฟเบอร์กลาสหรือหายใจลำบากกว่าวัสดุอื่นๆ จึงไม่ควรใช้ คุณวูใช้กระเป๋าจาก EnviroCare Technologies บริษัทระบุว่าไม่ใช้ใยแก้วในถุงกระดาษและถุงใยสังเคราะห์
นางสาววู กล่าวว่า “ฉันต้องการสร้างทางเลือกให้กับคนที่ไม่ตัดเย็บ” เธอกล่าว เธอกำลังพูดคุยกับกลุ่มต่างๆ เพื่อหาวัสดุอื่นๆ ที่มีประสิทธิภาพในการพับหน้ากาก “เนื่องจากวัสดุต่างๆ ขาดแคลน แม้แต่ถุงสูญญากาศก็อาจหมดได้”
ความหนามาตรฐานที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการทดสอบคือ 0.3 ไมครอน เนื่องจากเป็นมาตรฐานการวัดที่ใช้โดยสถาบันความปลอดภัยและอาชีวอนามัยแห่งชาติสำหรับหน้ากากอนามัย
Linsey Marr นักวิทยาศาสตร์ละอองลอยที่ Virginia Tech และผู้เชี่ยวชาญด้านการแพร่กระจายไวรัสกล่าวว่าวิธีการรับรองสำหรับเครื่องช่วยหายใจและตัวกรอง HEPA มุ่งเน้นไปที่ 0.3 ไมครอน เนื่องจากอนุภาคขนาดนี้จับได้ยากที่สุด เธอกล่าวว่าถึงแม้อาจดูเหมือนขัดกับสัญชาตญาณ แต่จริงๆ แล้วอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 0.1 ไมครอนนั้นจับได้ง่ายกว่า เนื่องจากมีการเคลื่อนไหวแบบสุ่มจำนวนมากจนกระทบกับเส้นใยกรอง
“แม้ว่าไวรัสโคโรนาจะมีขนาดประมาณ 0.1 ไมครอน มันก็จะลอยอยู่ในขนาดต่างๆ ตั้งแต่ 0.2 ถึงหลายร้อยไมครอน เนื่องจากผู้คนปล่อยไวรัสออกจากละอองทางเดินหายใจซึ่งมีเกลืออยู่เป็นจำนวนมาก โปรตีนและสารอื่นๆ” ดร.มาร์ แม้ว่าน้ำในหยดจะระเหยไปหมด แต่ก็ยังมีเกลืออยู่มาก และโปรตีนและสารตกค้างอื่นๆ ยังคงอยู่ในรูปของของแข็งหรือสารคล้ายเจล ฉันคิดว่า 0.3 ไมครอนยังคงมีประโยชน์เป็นแนวทาง เนื่องจากประสิทธิภาพการกรองขั้นต่ำจะอยู่ที่ประมาณขนาดนี้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ NIOSH ใช้ -