根据美国疾病控制和预防中心(CDC)的建议，许多人在公共场合戴口罩，以减缓COVID-19的传播。然而，带呼气阀的口罩并不能减缓疾病的传播，现在，国家标准与技术研究所(NIST)的新视频显示了其中的原因。

 

这些视频由NIST的研究工程师Matthew Staymates制作，展示了通过带和不带呼气阀的口罩的气流模式。这些视频和一篇研究文章一起发表在《流体物理学》杂志上。

 

“当你把两个视频放在一起比较时，差异是显著的，”Staymates说。“这些视频展示了阀门是如何在不过滤空气的情况下让空气离开面具的， 杏耀平台总代结缘，这违背了面具的初衷。”

 

当口罩是为了保护佩戴者时，呼气阀是合适的，它使口罩呼吸更容易，更舒适。例如，带阀口罩可以保护建筑工地的工人免受灰尘的污染，或者保护医院的工人免受感染病人的感染。

 

然而，美国疾病控制与预防中心推荐的用于减缓COVID传播的口罩，主要是为了保护佩戴者以外的人。它们通过捕捉呼出的可能含有病毒的飞沫来减缓疾病的传播。疾病控制和预防中心表示，即使没有症状的人也应该戴口罩，因为有可能被感染但没有症状。

 

“我不会戴口罩来保护自己。我戴它是为了保护我的邻居，因为我可能没有症状，甚至在不知情的情况下传播病毒，”Staymates说。“但如果我戴着一个带瓣膜的面具，我就帮不了什么忙。”

 

Staymates是流可视化技术方面的专家，这使他能够在相机上捕捉空气的运动。他通常的研究包括在机场和运输设施中通过嗅探空气中的爆炸物和毒品的新技术。最近，他将自己的专长用于口罩，以帮助开发新的方法来衡量和提高他们的表现。

 

Staymates使用不同的流可视化技术制作了两个视频。第一个视频是使用所谓的纹影成像系统制作的，该系统可以使空气密度的差异在相机上以光影的形式显示出来。

 

使用纹影成像系统，呼出的气体变得可见，因为它比周围的空气更温暖，因此密度更小。这个视频只显示了空气本身的运动，而不是呼出的水滴在空气中的运动。左边，室友们戴着一个带阀门的N95口罩，可以让呼出的空气不经过过滤就进入环境。在右边，没有阀门，空气通过面具，它过滤掉了大部分的雾滴。

 

Staymates利用光散射技术制作了第二段视频。

 

在第二段视频中，Staymates制作了一个装置，杏耀测速以与休息中的成年人相同的速度和节奏释放空气，然后将该装置连接到一个人体模型上。作为呼出水珠的替代品，空气中携带着各种大小的水珠，这些水珠是人们在呼气、说话和咳嗽时呼出的典型水珠。人体模型背后的高强度LED灯照亮空气中的水滴，使它们散射光线，在相机上明亮地显示出来。

 

与纹影视频形成对比的是，这段视频展示了水滴在空气中的运动。在左边，液滴通过N95口罩的阀门逃逸。在中间，没有阀门，也看不到呼吸，因为口罩过滤掉了飞沫。在右边，没有戴口罩。

 

利用人体模型和机械呼吸器，旅伴们可以在保持呼吸频率、气压和其他变量不变的情况下观察气流模式。

 

此外，由光散射产生的视频可以通过计算机进行分析，而纹影图像则不能。Staymates编写计算机代码，计算视频中明亮像素的数量，然后用它来估计空气中有多少液滴。这不是一个真正的水滴数量的测量，因为二维视频不能捕捉在整个三维空间的空气中发生的事情。然而，得到的数字提供了可以分析的趋势，以便更好地了解不同类型口罩的气流动力学。

 

这个研究项目只研究了一种带阀口罩;不同类型的带阀口罩会有不同的效果。另外，杏耀登录地址不紧合的口罩会让一些空气从口罩周围逸出，而不是过滤掉。这也会影响面具的性能。

 

但是瓣膜的主要作用可以在这些视频中看到。Staymates希望这些视频能帮助人们一目了然地了解，为什么能够减缓COVID-19传播的口罩不应该配有瓣膜。