一次性头盔保留咳嗽液滴,最大限度地减少传染给牙医
接触有症状或无症状患者的医学专家感染COVID-19的风险较高。牙医和耳鼻喉科医生面临的风险尤其大,因为他们需要直接接触患者的口、鼻和喉咙。
目前的解决方案,包括戴N95口罩和面罩、诊所疏散、负压室和特殊的空气过滤系统,都很昂贵,效率不高,而且不太容易获得。
在流体物理学美国康奈尔大学(Cornell University)的研究人员讨论了他们为患者设计的开放式头盔,该头盔从顶部连接到一个医用级空气过滤泵,该泵可以产生反向气流,防止咳嗽液滴流出头盔。
在计算机模拟中使用计算流体动力学他们发现,这种头盔设计可以在0.1秒内拦截99.6%的咳嗽飞沫。
作者Mahdi Esmaily说:“相比之下,如果我们使用相同的气泵来创建一个负压隔离房间,大约需要45分钟才能从房间中去除99.0%的空气污染物。”
目前可用的个人防护设备在保持污染物的高有效性的同时,不能提供露天通道。该头盔的外壳厚度为1毫米,并将头部与入口和真空端口完全包围起来。
连接到入口端口的喷嘴可以延长液滴逆流的距离,并最大限度地减少液滴通过开口逃逸的机会,从而实现更平稳的流动过渡,减少由流动湍流引起的患者不适。
拟议的头盔设计也可以通过取代目前的做法来大大降低成本。例如,建造一个带有空气过滤的负压室可能要花费数万美元。研究人员说,如果可以一次性使用,每个头盔的成本可以低至几美元。医用级高效空气过滤器负风机设计用于动力头盔很容易买到,价格在1000美元左右。
作者贾东杰说:“我们的下一步是改进头盔设计,使其具有更高的效率和更广泛的应用。”“之后,我们计划制造头盔的原型,并进行实验来验证我们的模拟预测。”
该模拟框架可以作为一种快速准确的方法来研究其他与粒子相关的现象和设计。
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