باتت الأبحاث المتعلقة بفيروس كورونا “الموضة” السائدة في مواقع البحوث العلمية وغير العلمية على حد سواء، إلا أن أيا منها لم يتوصل بعد إلى تحديد دقيق لنوعية المواد والتصاميم الأكثر فعالية في تحقيق الهدف المرجو من استخدام الكمامات، في تجنب الإصابة بفيروس كورونا أو منع انتشاره.
وفي هذا الإطار نشرت دورية “فيزيكس أوف فلويدز” (Physics of Fluids) في عدد 30 يونيو/حزيران الماضي، نتائج دراسة أجراها فريق من الباحثين في كلية الهندسة وعلوم الحاسوب بجامعة فلوريدا أتلانتيك بالولايات المتحدة، لمحاكاة الرذاذ المتناثر مع السعال والعطس.
واستهدف البحث قياس مدى فاعلية كل من الخامات والتصاميم المختلفة للكمامات في حجب الرذاذ، وذلك عن طريق قياس المسافة التي يمكن أن يصل إليها في حالة ارتداء الكمامة ومقارنتها بالمسافة النظيرة في حال خلعها.
واستهدف البحث قياس مدى فاعلية كل من الخامات والتصاميم المختلفة للكمامات في حجب الرذاذ
محاكاة مختبرية
واستخدم الباحثون تصورا لتدفق الرذاذ في بيئة مختبرية باستخدام لوح ضوء ليزري ومزيج من الماء المقطر والغليسرين، لتوليد الضباب الاصطناعي الذي يحاكي الرذاذ المتناثر مع السعال والعطاس الصادر من فم “مانيكان” (تمثال لعرض الأزياء).
وقاموا باختبار مختلف أشكال الأقنعة المتاحة لعامة الناس. وقد اشتملت عينات التجربة على كمامة من طبقة واحدة، وكمامة محلية الصنع مكونة من طبقتين من نسيج قطني بكثافة 70 خيطا في البوصة الواحدة، إضافة إلى الكمامة المخروطية المتوفرة في مختلف الصيدليات.
وبعد رصد مسارات الرذاذ، وجد الباحثون أن أقنعة الوجه المطوية بشكل فضفاض على غرار المنديل التقليدي، توفر الحد الأدنى من القدرة على منع انتشار الرذاذ في الهواء.
وفي المقابل كان كلٌّ من الأقنعة المخروطية والأقنعة المصنعة محليا من طبقات متعددة من النسيج القطني، أكثر فاعلية في الحد من انتشار الرذاذ.
وأثبتت الأخيرة قدرتها على الحد من سرعة ونطاق نفث الجهاز التنفسي بشكل كبير، إلا أنها سمحت ببعض من التسرب عبر نسيج القناع والفراغات الصغيرة عند حوافه.
بعض قطرات الرذاذ ظلت معلقة في الهواء لمدة تصل إلى 3 دقائق في بيئة ساكنة
فاعليات مختلفة
وقد وجد الباحثون أن الرذاذ ينتشر لمسافة تزيد على 2.5 متر عند عدم ارتداء الكمامة، في حين أنه يصل إلى مسافة تعادل 1.10 مترا عند ارتداء كمامة تقليدية، وإلى 40 سنتيمترا عند استخدام منديل قطني تقليدي، وإلى 6.5 سنتيمترات في حالة القناع المبطن بالقطن، وإلى 20 سنتيمترا عند ارتداء القناع المخروطي.
كما لاحظ الباحثون أن بعض قطرات من الرذاذ تمكنت من الوصول إلى مسافة تعادل 3.6 أمتار في غضون 50 ثانية تقريبا، لتسقط بعدها مباشرة على الأرض.
وهنا تجدر الإشارة إلى أن هذه المسافة تعادل ضعفي المسافة الاجتماعية الموصى بها والتي تقدر بـ1.8 متر. وعلاوة على ذلك، لاحظ الباحثون أن قطرات من الرذاذ ظلت معلقة في الهواء لمدة تصل إلى 3 دقائق في بيئة ساكنة، من دون وجود رياح أو ما شابهها.
نجحت الدراسة في توضيح المنطق الكامن وراء ارتداء الكمامات ومسافة التباعد الاجتماعي
منطق المبادئ التوجيهية
وبهذا يمكن القول إن هذه الدراسة نجحت في توضيح المنطق الكامن وراء المبادئ التوجيهية لارتداء الكمامات، ومسافة التباعد الاجتماعي عند استخدام أقنعة الوجه.
كما أنها نبهت إلى ضرورة إعادة النظر في تحديث مسافة التباعد الاجتماعي، بحيث تضمن أن يقل عدد قطرات الرذاذ المتناثرة وتركيزها مع زيادة المسافة.
وعلاوة على ذلك، فقد مهدت الطريق لإعداد تجارب محاكاة بسيطة من شأنها أن تساعد المتخصصين في الرعاية الصحية والباحثين الطبيين والفنيين، في تقييم فعالية أقنعة الوجه ومعدات الحماية الشخصية الأخرى.
