أول دراسة علمية.. هذه أفضل طريقة لصناعة الكمامات منزليا

بات ارتداد الكمامة جزءا أساسيا من الإستراتيجية المعتمدة عالميا للحد من انتشار كوفيد-19. وعلى التوازي فقد تعالت توصيات المراكز الطبية بالاحتفاظ بالكمامات الجراحية والكمامات من نوع N95 للعاملين الطبيين باعتبارهم في الخط الأمامي لمواجهة الفيروس.

وظهرت الكمامات التجارية المصنوعة من القماش العادي والتي باتت تباع في كل مكان، كما قام البعض بتصنيع كمامات قماشية في المنزل.

ولكن عند النظر إلى أقنعة القماش تلك، يتبادر إلى أذهاننا تساؤلات عديدة حول مدى جودة وفعالية تلك الأقمشة بتعدد أنواعها في صد الجراثيم.

نوعان من الأقمشة

قام باحثون من مختبر أرجون الوطني وجامعة شيكاغو في الولايات المتحدة باختبار الخصائص الميكانيكية والكهربائية لمجموعة متنوعة من الأقمشة المتاحة للعموم.

ووجد الفريق أن وجود طبقات متعددة بخامات مختلفة من الأقمشة يعمل بشكل أفضل على تصفية الهواء من الجسيمات المعلقة فيه، وذلك شريطة ارتداء الكمامة بشكل صحيح.

وأجرى الباحثون دراستهم على أنواع متعددة من الأقمشة من ضمنها القطن، والحرير، والشيفون، والفانيلا، والمنسوجات الصناعية المختلفة.

ووجدوا أن المجموعات المختلفة من الأقمشة المستخدمة في صناعة الكمامات القماشية يمكن أن توفر حماية كبيرة ضد انتقال جزيئات الهباء الجوي.

في القسم الأول من تجربتهم، استخدم الفريق حجرة مزج الرذاذ الجوي التي يمر عبرها رذاذ ضبابي يحتوي على جسيمات بأقطار متنوعة تتراوح ما بين عشرة نانومترات وعشرة ميكرومترات تقريبا. وتم اختبار مدى قدرة الأقمشة قيد التجربة على نفاذ هذه الجسيمات.

وتم تثبيت الأقمشة بإحكام نهاية أنبوب بلاستيكي مثبت داخل حجرة الرذاذ الجوي، ومصنوع من البولي فينيل كلوريد من النوع الذي يستخدم في الإمدادات الصحية.

وإذا أردت تخيل حجم الجسيمات المجربة فلك أن تعلم أن قطر شعرة الإنسان يقدر بخمسين ميكرومترا تقريبا (كل ميكرومتر يساوي ألف نانومتر) ويتراوح قطر جزيئات الفيروس التاجي ما بين 80 و120 نانومترا.

وكانت الجسيمات المختبرة صغيرة جدا، ولكن يعتقد الباحثون بأنه في حال كانت الأقمشة قادرة على صد الجسيمات الصغيرة بهذا الحجم فإنها حتما ستكون قادرة على حظر الجسيمات الأكبر حجما.

ارتداء الكمامة بشكل صحيح

وجد الفريق أن الأقمشة المكونة من طبقات متعددة ومن خامات متنوعة كانت قادرة على تصفية الغالبية العظمى من الجسيمات.

كما أن كفاءة ترشيح مزيج الأقمشة من (القطن-الحرير) و(القطن-الشيفون) و(القطن-الفانيلا) كانت أكبر بما يعادل 80% للجسيمات بقطر أصغر من ثلاثمئة نانومتر، وأكبر من 90% للجسيمات ذات القطر الأكبر من ثلاثمئة نانومتر.

ويرجع الباحثون السبب في هذه الفعالية إلى التأثير المشترك للترشيح الميكانيكي والإلكتروستاتيكي للأقمشة المختارة. ويعرف الترشيح الميكانيكي بأنه عملية فيزيائية بحتة تتلخص بالتقاط النسيج القماشي للجسيمات.

ووجد الفريق أنه كلما زاد عدد الخيوط في الأقمشة كالقطن -مثلا- كانت الكفاءة أعلى، حيث تكون مساحة الثقوب صغيرة جدا وتقوم بصد الجسيمات ذات الحجم الكبير.

وبفضل خاصية الترشيح الكهربائي، يتمكن النسيج القماشي من المحافظة على الكهرباء الساكنة للرذاذ الجوي في حالة مستقرة.

وفي القسم الثاني من تجربتهم، قام الباحثون بعمل ثقوب صغيرة في أقمشة يختبرونها محاكاة لوضعية ارتداء الكمامة بشكل غير محكم، بحيث تترك فتحات يمكن أن يعبر الرذاذ من خلالها إلى الفم أو الأنف.

ووجد الباحثون أن عدم ارتداء الكمامة بشكل صحيح ومحكم يؤدي إلى انخفاض كفاءة الترشيح بنسبة 60%، وذلك بغض النظر عن نوع الكمامة وفاعليتها.

وقد نشرت نتائج البحث في دورية "إي سي إس نانو- ACS Nano" بتاريخ 24 أبريل/نيسان الجاري.

المصدر : الجزيرة