Vědci z americké národní laboratoře Argonne National Laboratory fungující pod Chicagskou univerzitou vyzkoušeli v laboratorních podmínkách řadu běžných textilních materiálů, přičemž zkoumali jejich mechanické a elektrostatické filtrační vlastnosti. Zjistili přitom, že nejlépe filtrují částice ty roušky, které jsou složené z více vrstev, v nichž je smícháno několik druhů látek.

On-line reportáž ke koronaviru najdete ZDE. 

Celý účel roušky však může zničit její nesprávné nošení nebo chybné ušití. A nejde jen o to, že ji někteří místo na nose mají na čele.

Nejlepší rouška? Z hedvábí v kombinaci s jinou látkou

"Studovali jsme pro tyto účely několik běžných tkanin, včetně bavlny, hedvábí, šifonu, flanelu, různých syntetických materiálů a jejich kombinací," uvedli vědci v práci, kterou uveřejnil web ACS Publications. "Celkově jsme došli ke zjištění, že potenciálně významnou ochranu proti přenosu aerosolových částic mohou zajistit kombinace různých běžně dostupných textilií, které se při tvorbě roušek používají."

Tým vytvořil experimentální zařízení složené z komory, v níž se větrákem vířily aerosoly v ovzduší, a PVC trubice zavedené do komory. Na konec trubice byly postupně upevňovány roušky jedna po druhé, jejichž úkolem bylo filtrovat vzduch, který z trubice, potažmo z komory proudil. 

Vědci přitom zkoumali účinnost roušek při široké škále velikosti částic, od přibližně 10 nanometrů až do 10 mikrometrů. Pro ilustraci, lidský vlas má průměr přibližně 50 mikrometrů a jeden mikrometr tvoří 1000 nanometrů. Částice koronaviru měří v průměru mezi 80 a 120 nanometry.

Testované částice byly tedy hodně malé, přičemž se stále ještě vede odborná diskuse o tom, zda takto drobné aerosolové částečky jsou vůbec schopné nákazu vyvolat. Na druhé straně, odchytí-li rouška až tak malé elementy, dokáže zcela určitě zachytit i ty větší. Pokud tedy dokáží použité materiály takto miniaturní částice odfiltrovat, měly by poskytovat bezpečnou ochranu.

Tým na základě svého experimentu zjistil, že drtivou většinu částic dokáže odfiltrovat "hybridní textilie", tedy taková, která je složena z více druhů materiálů navrstvených na sebe. "Tyto hybridy (bavlna kombinovaná s hedvábím, bavlna a šifon nebo bavlna s flanelem) dokázaly odfiltrovat více než 80 procent částic o velikosti pod 300 mikrometrů a přes 90 procent částic, které byly větší než 300 mikrometrů, uvádějí ve své studii vědci.

Dvě látky, dva způsoby filtrace

Proč "hybridní materiály" fungovaly lépe? "Uvažujeme, že jejich vyšší výkon způsobuje pravděpodobně kombinovaný účinek mechanické a elektrostatické filtrace," uvádějí vědci.

Mechanickou filtraci zajišťuje sama látka, která částice jednoduše fyzicky zachycuje, přičemž podle vědců se pro tento účel nejlépe hodí bavlna, protože má nejhustší a nejvhodnější "výplet", tedy skladbu nití. Čím méně otvorů mezi jednotlivými nitěmi zůstává, tím méně částic může projít skrz.

Elektrostatická filtrace funguje trochu jinak. Třením povrchu látek vznikají elektrické náboje (kladný a záporný), přičemž dva náboje téhož druhu se přitahují, zatímco opačného se odpuzují. Toto elektrostatické silové působení je dobře vidět například na přilnavosti vlasů k hřebenu nebo silonového sáčku k ruce. Elektrostatický filtr vyvolaný třením dvou různých materiálů v roušce pak udržuje aerosoly uprostřed statického prostředí.

Důležitý je také způsob nošení

Veškerá námaha však může přijít vniveč, pokud si roušku nasadíte chybně, upozorňují výzkumníci. Ve druhé polovině experimentu se věnovali právě jejímu nošení a správnému upevnění na obličeji. "Naše studie naznačují, že pokud mezi rouškou a tváří zůstanou mezery způsobené nesprávným nasazením, může to vést až k šedesátiprocentnímu snížení účinnosti filtrace," uvedli vědci.

Ať si tedy roušku vyrobíte z čehokoli, důležité je především nosit ji správně nasazenou. Chcete-li její účinnost co nejvíce zvýšit, udělejte ji dvouvrstvou a zkombinujte bavlnu s nějakou další látkou.