Чтобы уберечь дантистов от инфицирования коронавирусом, пациентов вскоре могут попросить носить шлемы, которые всасывают капли, распространяемые во время кашля. Одноразовые прозрачные шлемы, разработанные специалистами Корнельского университета в Нью-Йорке, соединены с насосом, который вокруг головы создает возвратный поток воздуха. Это гарантирует, что любые зараженные капли попадут в этот воздушный поток и не смогут оказаться в окружающей среде.
Нынешние меры защиты
Это устройство также могут использовать отоларингологи - врачи, занимающиеся лечением ушей, носа и горла, которым также необходим доступ к голове и шее пациентов. Известно, что медицинские работники подвержены более высокому риску заражения COVID-19, потому что они часто контактируют с бессимптомными пациентами.
В настоящее время защита медперсонала обеспечивается масками N95, а также использованием пустых кабинетов клиник или кабинетов «отрицательного давления» с фильтрацией воздуха. Однако эксперты предупредили, что эти меры дорогие и часто недоступные или не очень эффективные. Новый защитный шлем можно использовать в поликлиниках любого уровня.
Описание шлема
Шлем, разработанный командой специалистов, соединен с медицинским насосом для фильтрации воздуха, который производит возвратный воздушный поток, не позволяющий каплям при кашле выходить за пределы основной конструкции. При помощи компьютерного моделирования гидродинамики изыскатели установили, что шлем удерживает 99,6 % капель, появляющихся при кашле длительностью в десятые доли секунды.
«Если будет использован тот же воздушный насос для создания изолированной комнаты с отрицательным давлением, потребуется около 45 минут, чтобы удалить 99 % переносимых по воздуху загрязнителей из помещения», - сказал инженер Махди Эсмаили.
Конструкция состоит из прозрачной оболочки толщиной 1 мм, которая голову и шею закрывает полностью (за исключением вакуумного порта и отверстия, предоставляющего доступ ко рту). Насадка, прикрепленная к этому отверстию, служит для уменьшения расстояния, на которое капли должны пройти против потока. Тем самым сводится к минимуму их шанс выхода из шлема.
«Это обеспечивает более плавный переход потока, что снижает дискомфорт пациента, вызванный турбулентностью воздуха. Шлем также может существенно уменьшить эксплуатационные издержки, заменив нынешние методы, такие как строительство комнат отрицательного давления с фильтрацией воздуха, что стоит десятки тысяч долларов», - говорят изобретатели.
Цена такого шлема составляет всего 2 доллара, если он изготовлен из материала разового использования. Высокоэффективные воздушные очистители с фильтром твердых частиц (HEPA) медицинского класса, предназначенные для защиты шлемов, легкодоступны и стоят около 1000 долларов США.
Что говорит Дунцзе Цзя
«Наш следующий шаг – улучшить конструкцию изделия, чтобы оно стало более эффективным и доступным. После этого мы планируем создать прототипы шлема и провести эксперименты, чтобы проверить наши прогнозы моделирования», - пояснил Дунцзе Цзя, инженер-механик из Корнельского университета.
«Система моделирования, использованная для оценки концепции шлема, может быть применена для изучения других явлений и конструкций, связанных с частицами», - добавил специалист. Полные результаты исследования были опубликованы в журнале Physics of Fluids.
