Bez Yüz Maskeleri Mikroskop Altında Nasıl Görünüyor?

Bir grup araştırmacı, COVID-19’un yayılmasını yavaşlatmak için kullanılan kumaş maskeleri mikroskop altında inceledi. Enfekte kişinin verdiği nefesi, virüsle dolu damlacıkları ve daha küçük partiküllerin bir kısmını bloke eden bu maskeler, ayrıca gelen havayı filtreleyerek kullanıcıya bir miktar koruma sağlıyor. Araştırmacılar, farklı kumaşların bu parçacıkları ne kadar iyi filtrelediğini görmek için böyle bir çalışma yürüttüler.

Bulgular, pamuklu kumaşların sentetiklerden daha iyi performans gösterme eğiliminde olduğunu ve pamuklu flanellerin özellikle etkili olduğunu gösteriyor. Ayrıca pamuklu yüz maskelerinin kişinin nefesindeki neme maruz kaldıktan sonra daha iyi sonuç gösterdiği de ortaya çıktı.

Maskeler, mikroskop altında nasıl görünüyor?

Birçok kumaş gibi polyester de iplikler halinde demetlenmiş ve sonra birlikte dokunmuş tekli liflerden oluşan bir malzemedir. Bu görüntüde ise liflerin enine kesit şekilleri gösteriliyor. Koronavirüs içerebilecek aerosollerin boyutları değişiklik gösterir ancak bazıları bu görüntüdeki liflerin yüzde biri genişliğinde olabilir. Kumaş maskeler bu küçük aerosollerin tümünü yakalayamaz ancak çoğunluğu tutarak hastalığın yayılmasını yavaşlatır.

Bu görüntüde ise flanel kumaştan üretilmiş maskenin enine kesiti gösteriliyor. Araştırmacılar, liflerin tek tek genişliğini ölçmenin yanı sıra kumaşların kalınlığını ölçmek için buna benzer görüntüler kullandılar. Bu mikroskobik değişkenlerin yanı sıra kumaşların filtrasyon performansı da ölçüldü. Bu da bahsi geçen değişkenlerin filtrelemeyi nasıl etkilediğini ve maskelerin mikroskobik düzeyde nasıl çalıştığını anlamalarını sağladı.

Bu görüntü, pamuklu flanel (solda) ve polyesterin (sağda) yukarıdan aşağıya görünümlerini gösteriyor. Pamuklu flanel örgüsü, daha düzensiz ve karmaşık görünürken polyesterdeki lifler ise çok daha organize ve tutarlı bir yapıya sahip.

NIST araştırmacıları, pamuklu flanellerin, liflerinin kaotik dizilimi nedeniyle özellikle iyi filtreler olduğunu düşünüyor. Bu, kumaştan geçen bir aerosolün bir lifle çarpışması ve ona yapışma olasılığını artırır.

Bu görüntü, pamuklu flaneldeki lifleri tek tek gösteriyor. Yakından bakıldığında pamuk liflerinin bükülmeleri ve kıvrımlarını görebilirsiniz. Bu, bir aerosolün yapışabileceği yüzey miktarını artırır. Ek olarak pamuk lifleri hidrofiliktir, yani suyu severler. Pamuk lifleri, kişinin nefesindeki az miktardaki suyu emerek kumaşın içinde nemli bir ortam oluşturur. Mikroskobik parçacıklar geçerken bu nemin bir kısmını emer ve büyür, bu da onların yakalanma olasılıklarını artırır.

Burada ise polyesterin baştan aşağı görünümüne ve liflerin nasıl güzel bir şekilde demet halinde kaldığını görüyoruz. Bu resimdeki, spor salonunda giyebileceğiniz çabuk kuruyan gömleklerle aynı tür kumaştan. Bu gömlekler çabuk kurur çünkü lifleri hidrofobiktir, yani suyu sevmezler. Pamuktan farklı olarak polyester kumaşlar, solunan nefesteki neme maruz kaldıklarında daha iyi bir filtreleme sunmaz.

Bazı kumaşları kategorize etmek daha zordur. Rayon (bitkisel ipek), sentetik olarak kabul edilir ancak bitkilerden elde edilir. Viskon kumaş olarak da bilinen rayonu elde etmek için bambu gibi bitki materyalleri kimyasallarla işlemden geçirilir. Sonuç olarak hibrit bir malzeme ortaya çıkar. Lifler, birçok doğal malzeme gibi hidrofiliktir ancak birçok sentetik gibi tutarlı bir ‘enine kesit’ şekline sahiptir. Yine de pamuklu kumaşlar, rayondan çok daha iyi filtreleme sunar.

Bu renkli görüntü ise N95 solunum maskesinin bir katmanını enine gösteriyor. Bu katmanlı yapı, ek koruma için daha sonra da tekrar eder. Lifler çok daha küçüktür ve pamuk liflerinden çok daha büyük yüzey alanına sahiptir. Bu da bunun özellikle etkili bir filtreleme malzemesi olmasının nedenlerinden biridir.