Аксессуар года: какие маски защищают от вирусов, а какие нет?

В 2020 году самым популярным и необходимым аксессуаром стали маски и респираторы. Фокус неоднократно писал об исследованиях их эффективности, и в этом материале собрал всю полезную информацию о средствах защиты от коронавируса. Кстати, в нашем обзоре будут присутствовать и "умные" маски от вируса многоразового использования — специально для почитателей высоких технологий.

Почему нужно носить маски и кому

Ученые из Национального центра инфекционных заболеваний (Южная Корея, Сингапур) провели исследование, взяв 245 проб с разных поверхностей в 30-ти изоляторах, где находились инфицированные Covid-19 пациенты. Оказалось, что вирус SARS-CoV-2 (проще говоря, коронавирус) сохраняет способность заражать людей в течение 12 часов. Основываясь на этих данных, американские эксперты из Медицинского колледжа Университета Аризоны, протестировали респираторы, медицинские и самодельные тканевые маски на эффективность, распыляя в лабораторных условиях вирус SARS-CoV-2. Замеры эффективности проводились каждые 30 секунд и 20 минут. Исследователи пришли к выводу, что носить любые маски от вируса лучше, чем не носить их вовсе, — ношение снижает риск заражения на 44%–99% в зависимости от материала, из которого сделано защитное средство, и продолжительности нахождения в потенциально опасной среде.

ВОЗ рекомендует носить средства защиты в помещениях, где находится много людей, а также на улице. Согласно данным организации, "исследования гриппа, гриппоподобного заболевания и коронавирусных инфекций… у человека свидетельствуют о том, что медицинские маски могут препятствовать распространению капельных частиц от заболевшего человека с симптомами инфекции к здоровому, и потенциальному загрязнению этими частицами предметов окружающей обстановки. Ношение медицинских масок здоровыми людьми дома, в особенности при проживании в одном домохозяйстве с заболевшими либо при посещении массовых мероприятий, может стать эффективной мерой профилактики".

Исследования National Institute for Public Health and the Environment (Нидерланды) тоже подтверждают эффективность масок и респираторов, а также демонстрируют, что самодельные средства защиты менее эффективны.

Какие маски лучше защищают от коронавируса

Респираторы

На первое место эксперты из Медицинского колледжа Университета Аризоны (США) поставили маски респираторы N99 и N95 (классы FFP3 и FFP2, соответственно). Медики опытным путем доказали, что респираторы снижают риск заражения коронавирусом на 94–99% в течение 20 минут пребывания в загрязненной среде. Такие маски респираторы можно приобрести через любой маркетплейс по цене от 120 грн. 

Однако стоит учитывать, что респираторы с клапанами защищают лишь тех людей, которые их носят, но не окружающих. Дело в том, что респиратор фильтрует воздух на вдохе, но не на выдохе, поэтому если человек является носителем коронавирусной инфекции, то даже в респираторе он будет заражать других.

Кроме того, приобретая респиратор с клапаном, вы добавляете в свою "систему защиты" потенциально слабое звено. Если окажется, что клапан бракованный, риск заражения может резко вырасти.

Центр по контролю и профилактике заболеваний в США не рекомендует носить респираторы с клапанами людям с диагнозом "Covid-19".

Памятка пользователю респиратором

Маски респираторы классифицируют согласно степени их фильтрационных способностей. Приведенная ниже классификация соответствует европейскому стандарту EN 149.

• FFP1 (Filtering Face Piece) соответствует №95 — уровень фильтрации 95%. Защищает от нетоксичной пыли и крупных капель аэрозолей, но не от вирусов. Респираторы этого класса рекомендуется носить от 4 до 8 часов, но если дольше, то их эффективность снижается.
• FFP2 (№95) защищает от токсичной и канцерогенной пыли, капель аэрозолей, масла и воды. От вирусов защищает частично, поэтому его не рекомендуется носить медработникам. Время использования 6-8 часов.
• FFP3 (№99 — уровень фильтрации 99%) имеет самый высокий уровень защиты от вирусов, бактерий, токсичных и радиоактивных веществ. Такие респираторы обязаны носить врачи и медсестры. Время использования 6-8 часов. 

ПДК. Респираторы имеют маркировку, которая указывает на уровень предельно допустимой концентрации вредных веществ (ПДК). 

• Респираторы класса FFP1 — до 4 ПДК. Это означает, что они способны задерживать 80% частиц аэрозолей, находящихся в воздухе, а 20% может проникать через респиратор.
• FFP2 до — 12 ПДК (задерживает 94% вредных веществ, 6% может проникнуть).
• FFP3 — до 50 ПДК (фильтрует 99% твердых и жидких частиц, 1% может проникнуть).

Маркировка NR D (Non Reusable) означает, что респиратор пригоден для одноразового использования. Буква D означает, что средство защиты прошло испытания успешно.

Хирургические маски от вируса

Высокой эффективностью — уровень фильтрации 89%, — обладают хирургические (медицинские) маски из водоотталкивающих материалов мельтблаун и спанбонд. Такие данные приводят эксперты из Кембриджского Университета и Public Health England. В отличие от респираторов с клапаном, медицинские маски защищают и на вдохе, и на выдохе, поэтому рекомендуются и здоровым, и заразившимся коронавирусом людям. Термин использования от 3 до 8 часов и только один раз — повторное использование запрещено. Приобрести хирургические маски можно через интернет по цене от 1,75 грн за штуку, но следует остерегаться подделок и внимательно изучать информацию о производителе и использованных материалах.

Памятка пользователю хирургической маски

Обычно ткани, из которых шьют хирургические маски, имеют показатели PFE и BFE 85%-95%. При этом плотность ткани составляет 15-25 г/м². Чем больше плотность ткани, тем выше данные показатели.

• BFE (bakterial filtration efficiency) — показатель устойчивости материала к проникновению бактерий. При тестировании материала используются частицы размером от 3 микрон.
• PFE (particly filtration efficiency) — показатель эффективности фильтрации субмикронных частиц, вирусов и бактерий. При тестировании материала используются частицы размером от 0,1 до 5 микрон. Считается, что коронавирус имеет размер более 1 микрона.

Материалы, из которых делают хирургические маски и респираторы, называются "мельтблаун" и "спанбонд".

• Мельтблаун — нетканый материал из пропиленовых микроволокон толщиной 1-5 микрон. В процессе прядения подается горячий воздух на высокой скорости, в результате чего волокна равномерно распределяются без вытягивания.
• Спанбонд — нетканый материал, получаемый в процессе расплава полимера и формирования из него нитей, которые вытягиваются в воздушном потоке и, укладываясь на движущийся транспортер, образуют текстильное полотно.

Благодаря использованию полимеров оба вида тканей обладают антибактериальными свойствами. Для медицинских масок и защитных костюмов используют ткани плотностью от 15 до 60 г/м².

Хлопковые трехслойные маски

Американские и английские эксперты пришли к выводу, что чем плотнее материал, тем эффективнее его фильтрационные свойства — 73% (см. инфографику выше). Ученые рекомендуют: если вы изготавливаете защитную маску от вируса самостоятельно, выбирайте плотный хлопок и складывайте его в три слоя.

Не удивляйтесь, но исследователи из Аризоны и Кембриджа протестировали еще и фильтры для пылесосов в качестве средства защиты от коронавируса. Оба теста показали высокий уровень защиты. Англичане зафиксировали 86-процентный уровень защиты, а американцы — 83-процентный в первые 30 секунд нахождения в загрязненной среде и 58-процентный уровень — при 20-минутном. Эксперты говорят, что можно использовать фильтры для пылесосов при изготовлении масок. Для этого сложите плотный хлопок в два слоя и вставьте в образовавшийся "карман" ткань, из которой сделан фильтр.

Самый низкий показатель у шарфов и футболок, натянутых на нос: 24-51%. Тесты, проведенные в Университете Дьюка (Великобритания) показали, что тканевые однослойные маски, флисовые балаклавы не блокируют капли слюны, а, наоборот, фрагментируют ее, благодаря чему частицы становятся еще мельче и потому легче переносятся по воздуху. Ученые предупреждают: такие маски эффективны только против пыли и выхлопных газов.

Научная фантастика: смарт-маски и девайсы от коронавируса

С началом пандемии чаще стали появляться медицинские стартапы. Особенно интересны разработки, касающиеся "умных" масок, защитных капсул и шлемов. Их эффективность пока не проверена независимыми экспертами, так что придется поверить на слово создателям концептов. Но мы все же решили рассмотреть три модели, которые заинтересовали своим дизайном и функционалом.

Самоочищающаяся маска

Leaf Mask — изобретение американской компании Redcliffe Medical Devices. Как утверждают разработчики, это "первая в мире смарт-маска, зарегистрированная в Управлении по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США". Защитная маска от вируса имеет встроенный фильтр, способный задерживать частицы размером 0,3 миллимикрон и более, систему УФ-очистки, водоотталкивающее покрытие с внутренней стороны, чтобы маска не запотевала. Степень защиты, как заявляют создатели, — N95.

Девайс доступен по предзаказу на Indiegogo в трех модификациях: Leaf HEPA ($49), Leaf UV ($89) и Leaf PRO ($199). Leaf UV и Leaf PRO оснащены интегрированными вентилятором и двумя датчиками, отслеживающими качество воздуха. Эти данные отправляются на пользовательский смартфон через специальное приложение. 

Маска многоразового использования

Итальянский стартап Cliu взорвал соцсети летом 2020 года, когда опубликовал фото своей смарт-маски. Она имеет привлекательный дизайн, не скрывает лицо полностью, т.к. имеет прозрачную вставку в области рта с гидрофобным покрытием внутренней стороны во избежание запотевания.

Девайс оснащен угольными фильтрами, способными защитить от пыли, вирусов и других вредных частиц. Интегрированные датчики контролируют качество воздуха и делятся собранной информацией через специальное приложение. Кстати приложение своевременно информирует пользователей о вспышках Covid-19 в местах их проживания. По словам разработчиков, функция самоочищения активируется во время зарядки аккумулятора, а степень защиты соответствует классификации N95.

Модель PRO имеет на борту микрофон, поддержку Bluetooth и цену в €175 ($211). Маска без электронной начинки, но с таким же дизайном и с тремя сменными фильтрами в комплекте, обойдется дешевле — €68 ($82). Предзаказ можно оформить на Indiegogo.

Маска-переводчик

Японский стартап Donut Robotics анонсировал маску с функцией переводчика — C-Mask. Загрузив специальное приложение и подключив маску к смартфону, пользователь сможет общаться на японском, английском, испанском, китайском, тайском, вьетнамском, бахаса и корейском языках.

Разработчики говорят, что девайс упростит общение с зарубежными коллегами и друзьями как при личной встрече, так и во время онлайновых митингов. Они уверены, что маска будет чрезвычайно полезна, когда откроются границы и люди вновь будут путешествовать, соблюдая меры предосторожности. Маски поступят в продажу уже в декабре 2020-го по цене $40.