喷嚏和咳嗽的产生开始于深呼吸,然后肺部的空气被压缩,最后被吸入的空气在几分之一秒内被肺压出来。
喷嚏
咳嗽喷出的东西不止有气体,还伴随着液滴(气溶胶),液滴的大小在100微米以下,相当于人类头发丝的宽度。这些液滴产生于气体喷射的过程中,将肺部、支气管、气管黏附的体液一并带出,喷涌出数万个小液滴。
在重力的作用下,一些较大的液滴很快落到地板上,较小的液滴(直径小于或等于5微米的颗粒)就飞得比较远,而且会随着气流扩散开来。而这时候,大量的病毒和细菌就乘着这些小液滴一起传播了出来。
1米?2米?10米?
研究结果表明,那些我们肉眼可以看见的喷出的液滴并不是传播疾病的罪魁祸首,真正的传染源是那些不容易被察觉的小液滴。
一个喷嚏的威力
美国麻省理工学院的数学家和工程学家,利用高速摄像机记录下了人们咳嗽和打喷嚏的场景,并且对此进行了研究。研究结果表明,那些我们肉眼可以看见的喷出的液滴并不是传播疾病的罪魁祸首,真正的传染源是那些不容易被察觉的小液滴。
大液滴的传播距离只有1.2米,小液滴却可以达到2.4米。更糟糕的是,这些小液滴并不是独立传播的,它们会和空气相互作用,聚集成一种“云”。这种云雾状小液滴的运动规律如同吸入鼻中的烟雾,会随着空气的流动传播到更远的地方去,实际的传播距离甚至能达到预想距离的200倍。因此,为了他人和自己的健康,在打喷嚏的时候请尽量用纸巾捂住口鼻吧。
既然咳嗽和喷嚏传播病毒、细菌的能力那么强,那我们就得戴口罩了。不过问题又来了,口罩到底能阻挡多少病毒、细菌的传播。
有个新加坡的科学家就做了这么一个实验,用彩色纹影法成像,观察戴不同类型口罩,会对病毒的传播有什么影响。
纹影法是力学实验中一种常用的光学观测方法。利用光在被测流场中的折射率梯度正比于流场的气流密度的原理,将流场中密度梯度的变化转变为记录平面上相对光强的变化,使可压缩流场中的激波、压缩波等密度变化剧烈的区域成为可观察、可分辨的图像,从而记录下来。
科学家选择了标准外科口罩、N95口罩作为实验材料,在规范戴口罩的前提下,看看不同口罩对呼出物有怎样的阻止效果。
在不戴口罩的情况下,人咳嗽从嘴中呼出的气溶胶自然地涌入周围的空气中。
而戴上普通外科口罩之后,虽然咳嗽产生绝大多数气溶胶已从口罩过滤出来,但仍会有少量从口罩上方边缘渗透出来。
而N95口罩边缘则不会侧漏,都会从正前方透出口罩,也就是说都被过滤了。
由此可见,口罩能降低咳嗽产生的气溶胶的传播效率,标准外科口罩和N95口罩都有很好的保护效果,N95口罩的保护效率更高一些。但不管怎么样,不戴口罩肯定是最糟糕的,尤其是当你已经出现咳嗽等症状时,更加需要戴上口罩阻断传播。
在这特殊的时期,请大家出门都一定戴上口罩呀!
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