フェイスマスクは空気中の病原体が移動できる距離を半分にする、新しい研究結果

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の出現以来、フェイスマスクの有効性については激しく議論されている。 しかし、セントラルフロリダ大学の研究者らによる新しい研究は、それらが効果があることを示すさらなる証拠を提供しています。

本日ジャーナル・オブ・インジェクション・ディジーズに掲載された研究で、研究者らはフェイスマスクを着用すると、話したり咳をしたりする際に空気中の病原体が移動する距離が、マスクを着用しない場合と比べて半分以上減少することを発見した。

SARS-CoV-2などの浮遊ウイルス病原体はカプセル化され、会話や咳などの人間の呼吸機能中に形成される液滴やエアロゾルを介して伝染する可能性があるため、この発見は重要です。

この伝送距離を短縮する方法を知ることは、人々の安全を確保するのに役立ち、世界規模の感染症、医療システムの過負荷、経済的損害をもたらした COVD-19 などのパンデミックへの対応を管理するのに役立ちます。

これらの対応には、マスク着用時の社会的距離に関するガイドラインの一部を緩和することが含まれる可能性がある。

「この研究は、フェイスカバーを着用した場合の3フィートの距離の方が、フェイスカバーなしで6フィートの距離を保つよりも優れているという明確な証拠とガイドラインを提供します」と、研究の共著者でUCF機械航空宇宙工学科の准教授カリーム・アーメッド氏は言う。

研究者らは、液体が空気中をどのように移動するかを理解するために一般的に使用される診断ツールを使用して、さまざまな種類のマスクを着用している場合と着用していない場合に、話したり咳をしたりする人から飛沫とエアロゾルが伝わる全方向の距離を測定した。

この研究には21歳から31歳までの14人（男性11人、女性3人）が参加した。

各参加者は、フェイスカバーなし、布製フェイスカバーあり、および 3 層の使い捨てサージカルマスクを使用して、フレーズを暗唱し、5 分間咳をシミュレートしました。

平面粒子イメージングを使用して粒子速度を測定しました。 位相ドップラー干渉計を使用して、噴霧プルーム内の点での液滴のサイズ、速度、体積流束を測定しました。 また、空気力学的粒度測定装置を使用して、浮遊粒子の挙動を測定しました。

この機器は、参加者の口から外へ飛び出す浮遊粒子の特性、挙動、方向を測定しました。

研究者らは、布製のフェイスカバーを使用すると、マスクを着用せずに咳をしたり話したりした場合に発生する放出量が 4 フィートであるのに比べ、全方向の放出量が約 2 フィートに減少することを発見しました。

サージカルマスクを着用すると、その減少はさらに大きくなり、咳や会話の飛散距離はわずか約 0.5 フィートに減少しました。

研究者らは、ジェット推進の研究からこの研究のアイデアを得た。

「原則は同じです」とアーメド氏は言う。 「私たちの咳や会話は、使い果たされた推進力のプルームです。」

この研究は、食品成分を通じて、スーパースプレッダーであることに関連する要因をより深く理解するなど、空気感染による病気の感染を制御するための研究者のより大きな全体的な取り組みの一部です。 教室での空気感染のモデル化。

次に、研究者たちはより多くの参加者を集めて研究を拡大する予定です。 この研究は国立科学財団から一部資金提供を受けています。

研究の共著者は、筆頭著者で博士研究員の Jonathan Reyes でした。 Bernhard Stiehl、博士研究員。 ファンパブロ・デルガド、修士課程の学生。 マイケル・キンゼル助教授。 全員が UCF の機械航空宇宙工学科に所属しています。

アーメドは、2014 年に UCF の工学およびコンピュータ サイエンス カレッジの一部である機械航空宇宙工学科に加わりました。また、先進ターボ機械およびエネルギー研究センターおよびフロリダ先進航空推進センターのメンバーでもあります。 彼はプラット・アンド・ホイットニー軍用エンジンで上級航空/熱工学エンジニアとして 3 年以上勤務し、高度なエンジン プログラムと技術に取り組んでいました。 オールド ドミニオン大学とフロリダ州立大学でも教員を務めました。

UCF では、発電およびガス タービン エンジン、推進用ジェット エンジン、極超音速、火災安全などの応用分野で推進とエネルギーの研究を主導しているほか、超新星科学や新型コロナウイルス感染症の感染制御に関連する研究も行っています。

彼はニューヨーク州立大学バッファロー校で機械工学の博士号を取得しました。 彼は、アメリカ航空宇宙研究所の準研究員であり、米国空軍研究所および海軍研究局の教員フェローでもあります。

キンゼルはペンシルバニア州立大学で航空宇宙工学の博士号を取得し、2018 年に UCF に入社しました。UCF の工学およびコンピュータ サイエンス大学の一部である機械航空宇宙工学科のメンバーであることに加えて、UCF のセンターでも働いています。先進的なターボ機械とエネルギーの研究。