Хотя мытье рук доказало свою эффективность в борьбе с распространением болезней и инфекций, физика, лежащая в его основе, изучалась редко. Но в журнале Physics of Fluids исследователи из Hammond Consulting Limited описали простую модель, которая отражает ключевую механику мытья рук.
Моделируя процесс мытья рук, они оценили временные масштабы удаления частиц, таких как вирусы и бактерии, с рук.
Физика мытья рук
Математическая модель действует в двух измерениях: одна волнистая поверхность движется мимо другой волнистой поверхности, а между ними находится тонкая пленка жидкости. Волнистые поверхности представляют руки, поскольку они шероховаты в малых пространственных масштабах.
Частицы задерживаются на шероховатых поверхностях руки в поверхностных полостях. Другими словами, они находятся на дне углубления, и для того чтобы они могли выбраться, энергия потока воды должна быть достаточно высокой, чтобы поднять их вверх и вывести из углубления.
Сила потока жидкости зависит от скорости движущихся рук. Более сильный поток легче удаляет частицы.
"По сути, поток говорит вам о силах, действующих на частицы", - говорит автор исследования Пол Хэммонд. - Затем вы можете определить, как частицы движутся, и выяснить, удаляются ли они".
Он сравнивает этот процесс с оттиранием пятна на рубашке: чем быстрее движение, тем больше вероятность того, что оно выведется.
"Если вы двигаете руками слишком осторожно, слишком медленно относительно друг друга, силы, создаваемые текущей жидкостью, недостаточно велики, чтобы преодолеть силу, удерживающую частицу", - говорит Хаммонд.
Даже когда частицы удаляются, этот процесс не является быстрым. Обычные рекомендации по мытью рук, например, рекомендации Центров по контролю и профилактике заболеваний, предполагают не менее 20 секунд под краном.
Результаты модели Хаммонда согласуются с этим. Потребуется около 20 секунд энергичных движений, чтобы избавиться от потенциальных вирусов и бактерий.
Модель не учитывает химические или биологические процессы, происходящие при использовании мыла. Однако знание механизмов, которые физически удаляют частицы с рук, может дать подсказку для создания более эффективного и экологически чистого мыла.
"В настоящее время нам нужно быть немного более внимательными к тому, что происходит с химическими веществами для стирки, когда они спускаются в канализационный люк и попадают в окружающую среду", - сказал Хаммонд.
По словам Хаммонда, это не вся история о мытье рук, но она отвечает на важные вопросы и закладывает основу для будущих исследований.
Источник: econet.ru
Обсуждения Почему важно мыть руки не менее 20 секунд?