连裤袜吗?厕纸吗?咖啡过滤器?哪种材料做的面具最好?

卫生官员希望每个人在公共场合都戴口罩，以减缓甲型h1n1流感的传播，这已经不是什么新闻了。

新型冠状病毒是一种非常小的颗粒，它通过呼吸、说话、打喷嚏、咳嗽和大笑等过程，与唾液和粘液一起飞行。这就是为什么当病毒离开人体时，用简单的织物覆盖被感染者的嘴和鼻子可以减少病毒的传播。

但口罩在多大程度上阻止病毒通过气道进入另一个人的身体，情况各不相同。而且，在网上关于口罩的教程轰炸中，关于如何在家制作口罩以及使用什么材料的问题比比皆是。

有争议的是，这些口罩——由t恤、枕套、咖啡滤纸、厕纸制成——能在多大程度上封住你的鼻子免受冠状病毒感染。

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东北大学土木与环境工程助理教授洛蕾塔费尔南德斯(Loretta Fernandez)说，即使是不能过滤掉所有东西的口罩，紧贴脸部也能显著降低病毒液滴进入呼吸道的几率。

这就是为什么人们可以在口罩中使用的任何过滤和接口都具有高度的防护性。这一想法是为了在织物中创建一系列弯曲的有效的层，使病毒更难直接攻击人的鼻子。这条路径的每一个弯曲都为病毒颗粒附着在纤维上提供了更多的机会，而不是附着在人的喉咙上。

费尔南德斯说:“在空气中加入咖啡滤纸、卫生纸等任何可以安全呼吸的东西，你的鼻子就会受到影响。”“在上面盖一层尼龙可以改善这一点。”

费尔南德兹的研究重点是环境中的污染物，包括有害的微小颗粒，以及它们如何最终进入我们呼吸的空气、我们喝的水和我们吃的食物。

在covid19大流行迫使研究人员考虑如何重新利用他们的工作来帮助研究减缓新型冠状病毒的传播之后，Fernandez有了一种预感。她开始考虑她研究的微小污染物和她使用的实验室仪器。

“其中一个是颗粒物计数器，”她说的是一台可以分析悬浮在空气中的有害颗粒物浓度的机器。

但是导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的颗粒并不容易计数。它们小得难以捕捉，直径比细菌细胞小几倍。它太小了——太小了，以至于面具里的大多数材料都无法阻挡它而不造成呼吸困难，而且太小了，费尔南德斯的仪器也无法探测到。

不过，她知道自己在复杂和微观粒子取样方面的专长可能会有所帮助。她只是需要合适的机器来做这件事。

在东北大学，环境健康与安全办公室已经开始调查大学的库存，并发现了一个老仪器，费尔南德斯可以重新利用它来计算新冠状病毒的颗粒大小。跨国生物制药公司辉瑞(Pfizer)也捐赠了一台仪器，作为这台机器的完美补充。

后来，费尔南德斯得到了东北大学土木与环境工程助理教授艾米·米勒(Amy Mueller)的支持，波士顿地区的民众和企业也捐赠了口罩。

费尔南德兹说:“最了不起的是，这些联系形成得如此迅速，每个人都非常愿意分享他们所知道的东西，分享他们的设备，尽他们所能做出贡献。”

费尔南德兹自己戴上了10种不同类型的自制口罩，产生了与携带新型冠状病毒的病毒大小相似的无害颗粒，并计算了口罩过滤的颗粒数量。

但是费尔南德斯和穆勒使用的仪器并没有被设计用来计数病毒。他们的软件通常会对口罩是否能保护消防员不吸入危险的烟雾进行严格的合格或不合格评估。

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费尔南德兹说，我们的目标不仅仅是回答“是”或“不是”，而是要确定这些口罩的使用效率。

当机器测量通过掩模的粒子时，每秒钟都会闪现测量值。费尔南德斯和穆勒将这些读数录了下来。这个过程需要团队的努力，工程专业的学生也参与其中，他们观看每个视频，每秒钟停顿一次，记录数据。

网上可以找到的初步结果显示，决定口罩是否能保护人的最重要因素不是使用的材料，而是它是否适合戴在’的脸上。

这些测试包括N95呼吸防护口罩，这种口罩是专门为保护治疗传染病患者的医护人员而设计的，作为测试其他自制口罩和商用口罩效率的标准，这些口罩由不同层次的织物、接口和过滤器制成。

N95和商用口罩的表现更好，过滤掉了约两米外的一个粒子发生器释放的约75%的粒子。自制的口罩松散地覆盖在脸上，过滤掉的颗粒物通常不到60%。

为了使面具更合身，费尔南德斯和米勒在面具上穿了尼龙连裤袜的镂空图案。这大大提高了所有口罩的有效性，提高了50%。尼龙层的想法来自于过去，它能使口罩更贴近面部，并防止空气绕过过滤器。

具体来说是20世纪80年代初。

约翰·m·普赖斯(John M. Price)是东北大学环境健康与安全办公室(Northeastern ‘s Office of Environmental Health and Safety)主任。1983年，他对自制口罩的方法进行了研究，以保护人们不受三里岛核事故后放射性沉降物的影响。

费尔南德斯说:“我们在实验室里试图通过按压呼吸区周围的材料来重现N95口罩的密封效果，杰克说，‘你知道，在80年代，我们只用连裤袜。’”“第二天，我们来到实验室，切了一小块来盖住口罩，然后用它作为一种更方便复制的方法把材料粘在脸上。”

费尔南德兹说，她希望其他研究人员利用她测试的数据来研究更多的材料，并得出哪种方法最有效的结论。

她说，关键的部分是利用这些成果，帮助家里的人用他们所拥有的任何材料生产出最好的口罩，同时帮助企业让他们的制造力量发挥作用。

费尔南德斯说:“这些信息可以共享，这些口罩可以在当地投入生产，使用我们能识别的最好的材料。”“i’i将直接与所有与我分享口罩的人分享信息，希望这能帮助他们将更好的设计众包出去。”

如有媒体咨询，请联系Marirose Sartoretto: [email protected]或617-373-5718。