Viiruse äkiline puhang, mistõttu viirusetõrjemaskidest on mõneks ajaks saanud kuum teema. Turul on palju erinevaid maske, mille hulgas on kirurgilised maskid ja N95-klassi maskid, mis pakuvad head viirusetõrjet. Kuidas see siis toimib?

Kirurgilised maskid jagunevad üldiselt kolmeks kihiks: sisemine kiht (hügroskoopne kiht), (keskmine kiht) põhifilterkiht ja (välimine kiht) veetõkkekiht.

Võrreldes kirurgiliste maskidega on N95 maskide struktuur optimeeritud ja neil on põhifiltrikihis rohkem kihte. Lisaks suurendavad tootjad, näiteks 3M ja Honeywell, kiudude filtreerimisvõimet elektrostaatilise töötlemise abil, mistõttu on maskide kaitseomadused paremad.

Nende kahe maski efektiivsuse võti seisneb selles, et nende põhifiltrikiht koosneb sulatatud puhumismeetodil valmistatud lausriidest kihist, mis on polüpropüleenist valmistatud kile, mis koosneb paljudest juhuslikes suundades risti asetsevatest kiududest. Kiudude läbimõõt on vahemikus 0.5 kuni 10 m.

Nagu skaneeriva elektronmikroskoobi abil näha, on fusioonpuhutud lausriide kiudude vahelised vahed endiselt suured, kuidas see siis viiruseid keskkonnast välja filtreerib? Kuigi uudne koroonaviirus on väikese suurusega, umbes 100 nm, ei saa viirus iseseisvalt eksisteerida ning selle levikutee on peamiselt eritised ja aevastavad tilgad ning tilkade suurus on umbes 5 nm. Fusioonpuhutud lausriideid saab filtreerida mitmesuguste filtreerimismehhanismide abil, näiteks tilkade abil ja kiudude tühimikud toimivad sõelana, kuid see on vaid üks kõige põhilisemaid interaktsioone.

Sõltuvalt tilkade suurusest ja õhuvoolu kiirusest suudab kiud viirust sisaldavaid tilku püüda mitmesuguste mehhanismide abil:

· inertsiaalne kokkupõrge -- kui suure inertsiga suur osake satub filterkiule, ei saa see oma inertsi tõttu suunda muuta, seega tabab see kiudu ja kinnitub selle külge.

· pealtkuulamine -- kui osakesed liiguvad mööda õhuvoolu ja satuvad kokku kiu pinnaga, siis keskmise suurusega osakesed, mida on õhuvoolus lihtne liigutada, satuvad kokku filtrikiuga ja kiud püüab nad kinni.

· difusioon -- kui osakeste suurus on äärmiselt väike, kontrollib seda juhuslike osakeste liikumine (väikeste osakeste Browni liikumine), liikumissuund eraldatakse õhuvoolu suunast ja see neeldub kiuga kokku puutudes.

· elektrostaatiline külgetõmme -- kui kiul on staatiline laeng, tekitab kiul olev elektrostaatiline laeng osakesega elektrostaatilise adhesiooni.

Nende interaktsioonide toimumiseks peab kiu läbimõõt olema võimalikult väike, samas kui sulatatud puhutud lausriide kiu läbimõõt on vahemikus 0.5–10 μm, millel on suur eripind, kompaktne paigutus ja hea filtreerimisvõime. Nii kirurgilistes maskides kui ka N95 maskides kasutatakse põhifiltrikihina sulatatud pihustusriiet, seega on sellel hea filtreeriv toime viirust sisaldavatele tilkadele või aerogeelile.

Kuna N95 maskides kasutatakse palju kihte sulatatud lausriidest, kulutab N95 maskide liigne tarbimine sulatatud lausriide ressursse liiga kiiresti, põhjustades tõsisema maskide puuduse. Vastava tootmistehase andmetel tõuseb sulatatud lausriide hind ja toorainest on puudus. Seetõttu kutsume lugejaid üles järgima akadeemik Zhong Nanshani soovitust ja kasutama igapäevaelus kirurgilisi maske, et vähendada N95 maskide tarbimist ja jätta tootmisressursid abivajavale meditsiinitöötajale ja mõjutatud piirkondade kaasmaalastele.

(allikas: Fenneri elektronmikroskoop)