《流体物理学》：布质口罩过滤的颗粒物不足10% 对空气中病毒传播的防护能力较差

在AIP出版社出版的《流体物理学》中，来自英国、德国和法国的研究人员将他们的专业知识–以及他们的显微镜–集中在研究编织布的颗粒过滤效果上，与标准空气过滤器和口罩中使用的材料不同，编织布是由纤维拧成的纱线组成。因此，有两个长度尺度：纤维和纱线的直径。

科学家们利用共聚焦显微镜产生的三维图像来观察气流通道，模拟通过这些通道的气流，并计算出直径为一微米及以上的颗粒的过滤效率。研究的结论是，对于这个尺寸范围内的颗粒，过滤效率很低。

“口罩是空气过滤器，而编织的织物，如棉，是很好的牛仔裤、衬衫和其他服装，但它们是糟糕的空气过滤器，”共同作者、萨里大学的理查德-塞尔说。“因此，用编织布做衣服，用N95s或FFP2s或KF94s做口罩。”

事实上，流动模拟表明，当一个人通过布口罩进行呼吸时，大部分空气都会通过编织织物中纱线之间的缝隙流动，带来90%以上的颗粒。

“换句话说，这些相对较大的空隙是造成布成为制作空气过滤器的不良材料的原因，”塞尔说。“相比之下，N95口罩的过滤层是由更小的5微米的纤维制成的，其缝隙只有前者的1/10，这使得它在过滤空气中的讨厌颗粒方面要好得多，比如含有病毒的颗粒。”

虽然早期的研究揭示了类似的发现，但这项研究代表了第一个模拟颗粒直接穿过编织布的缝隙的研究。

塞尔补充说，好的口罩应该具有 “两个F：良好的过滤性（filtration ）和良好的贴合性（fit）”。