20 секунд: американские физики рассказали об антивирусном мытье рук

Благодаря моделированию процесса мытья рук физики узнали, как правильно это делать и как мыло и вода справляются с микробами. Ученые из Hammond Consulting Limited опубликовали статью в журнале Physics of Fluids, в которой проанализировали этот процесс в контексте механики жидкостей.

Суть исследования

В математической модели руки представлены как две широковатые поверхности, осуществляющие движение относительно друг друга. В зазоре между ними находится жидкость - вода с мылом. Частицы, которые представляют собой загрязнения, задерживаются в ямках (которые формируются из шероховатости поверхности) и чтобы их вымыть, скорость воды должна быть достаточно высокой.

Также для вымывания частиц должна быть достаточной и скорость движения рук. Если руки двигаются слишком медленно, то сила потока воды будет недостаточной для этого. В модели показано, какие именно характеристики будут влиять на вероятность вымывания частиц, помимо силы напора воды и скорости движения рук. Это степень шероховатости поверхности, величина зазора между руками, вязкость жидкости.

Выводы работы

В результате проведенного моделирования было показано, что даже при относительно быстром движении рук и сильном потоке воды потребуется некоторое время для того, чтобы избавиться от загрязнения. Расчетные рекомендации относительно мытья рук, которые были составлены по результатам исследования, согласуются с рекомендациями ВОЗ и Центра контроля заболеваний в США для гигиены рук и составляют не менее 20 секунд.

В моделировании не были учтены все механические и биологические процессы, которые связывают с использование мыла. Но исследование помогло понять механизмы, которые отвечают за физический смыв с рук микробов, и может стать основой для дальнейших исследований в области разработки более экологичных моющих средств при сохранении достаточных гигиенических характеристик.