Bez Yüz Maskeleri Mikroskop Altında Nasıl Görünüyor?

Bir küme 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, ayrıyeten gelen havayı filtreleyerek kullanıcıya bir ölçü müdafaa sağlıyor. Araştırmacılar, farklı kumaşların bu parçacıkları ne kadar yeterli filtrelediğini görmek için bu türlü bir çalışma yürüttüler.

Bulgular, pamuklu kumaşların sentetiklerden daha âlâ performans gösterme eğiliminde olduğunu ve pamuklu flanellerin bilhassa tesirli olduğunu gösteriyor. Ayrıyeten pamuklu yüz maskelerinin kişinin nefesindeki neme maruz kaldıktan sonra daha âlâ sonuç gösterdiği de ortaya çıktı.

Maskeler, mikroskop altında nasıl görünüyor?

Birçok kumaş üzere polyester de iplikler halinde demetlenmiş ve sonra birlikte dokunmuş tekli liflerden oluşan bir gereçtir. Bu imgede ise liflerin enine kesit formları gösteriliyor. Koronavirüs içerebilecek aerosollerin boyutları değişiklik gösterir lakin kimileri bu manzaradaki liflerin yüzde biri genişliğinde olabilir. Kumaş maskeler bu küçük aerosollerin tümünü yakalayamaz lakin çoğunluğu tutarak hastalığın yayılmasını yavaşlatır.

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

Bu imaj, pamuklu flanel (solda) ve polyesterin (sağda) üstten aşağıya görünümlerini gösteriyor. Pamuklu flanel örgüsü, daha sistemsiz ve karmaşık görünürken polyesterdeki lifler ise çok daha organize ve dengeli bir yapıya sahip.

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

Bu manzara, pamuklu flaneldeki lifleri tek tek gösteriyor. Yakından bakıldığında pamuk liflerinin bükülmeleri ve kıvrımlarını görebilirsiniz. Bu, bir aerosolün yapışabileceği yüzey ölçüsünü artırır. Ek olarak pamuk lifleri hidrofiliktir, yani suyu severler. Pamuk lifleri, kişinin nefesindeki az ölçüdeki 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 hoş bir halde demet halinde kaldığını görüyoruz. Bu fotoğraftaki, spor salonunda giyebileceğiniz çabuk kuruyan gömleklerle tıpkı cins kumaştan. Bu gömlekler çabuk kurur zira lifleri hidrofobiktir, yani suyu sevmezler. Pamuktan farklı olarak polyester kumaşlar, solunan nefesteki neme maruz kaldıklarında daha âlâ bir filtreleme sunmaz.

Kimi kumaşları kategorize etmek daha zordur. Rayon (bitkisel ipek), sentetik olarak kabul edilir lakin bitkilerden elde edilir. Viskon kumaş olarak da bilinen rayonu elde etmek için bambu üzere bitki malzemeleri kimyasallarla süreçten geçirilir. Sonuç olarak hibrit bir materyal ortaya çıkar. Lifler, birçok doğal materyal üzere hidrofiliktir lakin birçok sentetik üzere dengeli bir ‘enine kesit’ formuna sahiptir. Tekrar de pamuklu kumaşlar, rayondan çok daha yeterli filtreleme sunar.

Bu renkli imaj ise N95 teneffüs maskesinin bir katmanını enine gösteriyor. Bu katmanlı yapı, ek muhafaza için daha sonra da tekrar eder. Lifler çok daha küçüktür ve pamuk liflerinden çok daha büyük yüzey alanına sahiptir. Bu da bunun bilhassa tesirli bir filtreleme gereci olmasının nedenlerinden biridir.