34.8 C
Yogyakarta
18 Oktober 2021
BENTARA HIKMAH
SAINS

Sekali Lagi Tentang Masker

Hingga kini, terdapat banyak studi menunjukkan bahwa masker buatan sendiri dapat membantu mengurangi penyebaran virus seperti COVID-19, bila dikombinasikan dengan sering mencuci tangan dan melakukan pembatasan jarak. Studi ini banyak yang berfokus pada transfer partikel aerosol kecil; akan tetapi, para peneliti mengatakan bahwa berbicara, batuk, dan bersin menghasilkan tetesan yang lebih besar yang dapat merupakan pembawa partikel virus. Oleh karenanya, insinyur mesin Taher Saif mengatakan bahwa pengetahuan yang sudah ada saja mungkin tidak cukup untuk melihat dan menentukan keefektifan beberapa kain yang digunakan dalam masker buatan sendiri.

Saif, yang merupakan seorang profesor ilmu mesin dan teknik di University of Illinois, Urbana-Champaign, memimpin sebuah studi yang meneliti keefektifan dari kain rumahan biasa dalam menghalangi droplets. Penemuan dari studi ini dipublikasikan di dalam jurnal Extreme Mechanics Letters.

Partikel aerosol pada normalnya diklasifikasikan berukuran kurang dari 5 mikrometer, dan terletak pada kisaran ratusan nanometer. Namun demikian, tetesan yang lebih besar, yang dapat mencapai diameter sekitar 1 milimeter, juga dapat dikeluarkan pada saat seseorang berbicara, batuk atau bersin. Tetesan yang lebih besar ini menimbulkan masalah oleh karena dengan momentum yang cukup, tetesan tersebut dapat masuk melalui pori-pori beberapa kain, pecah menjadi tetesan yang lebih kecil dan menjadi udara (airborne).

Akan tetapi, peneliti mengatakan bahwa bagi mereka yang merasa harus memakai masker, masker tersebut haruslah yang nyaman dan tidak mengganggu pernapasan pengguna.

Saif mengatakan bahwa masker yang terbuat dari kain dengan daya tahan rendah tidak hanya terasa tidak nyaman saat digunakan, namun juga dapat menyebabkan kebocoran oleh karena udara yang dihembuskan dipaksa keluar di sekitar kontur wajah. Hal tersebut berkebalikan dari tujuan penggunaan masker dan tidaklah memberikan perlindungan bagi penggunanya. Saif menambahkan bahwa tujuan dari dirinya dan rekan-rekanya melalui studi mereka adalah untuk menunjukkan bahwa banyak kain umum yang “mengeksploitasi” keseimbangan antara tidak mengganggu pernapasan dan efisiensi dalam penyumbatan tetesan, baik yang besar maupun yang kecil.

Para peneliti tersebut menguji kemampuan bernapas dan kemampuan memblokir tetesan dari 11 kain rumahan normal, dengan menggunakan masker medis sebagai patokannya. Jenis kain yang dipilih berkisar mulai dari pakaian baru hingga yang bekas, kain quilt, sprei dan bahan serbet. Para peneliti kemudian mengkarakterisasi kain dalam hal konstruksi, kandungan serat, berat, jumlah benang, porositas, dan tingkat penyerapan air.

Saif mengatakan bahwa menguji daya tahan kain ini adalah bagian yang mudah, oleh karena mereka hanya mengukur laju aliran udara melalui kain. Namun untuk menguji kemampuan dari kain tersebut untuk menahan tetesan, menurutnya, sedikit lebih rumit.

Di laboratorium, para peneliti mengisi nosel inhaler dengan air suling yang diunggulkan dengan partikel fluoresen berdiameter 100 nanometer yang mudah ditemukan, yang memiliki ukuran sebesar partikel virus corona. Saat mengembuskan, penghirup memaksa air melalui nosel dan menghasilkan tetesan momentum tinggi yang terkumpul di piring plastik yang diletakkan di depan penghirup. Untuk menguji kain, para peneliti mengulangi proses ini dengan berbagai bahan ditempatkan di atas tempat pengumpul.

Para peneliti menghitung jumlah nanopartikel yang mendarat di piringan menggunakan mikroskop confocal resolusi tinggi. Kemudian mereka dapat menggunakan rasio jumlah yang dikumpulkan dengan dan tanpa kain untuk memberi ukuran efisiensi pemblokiran tetesan. Juga diukur oleh para peneliti adalah kecepatan dan ukuran partikel yang dikeluarkan dari inhaler menggunakan video berkecepatan tinggi.

Analisis mereka mengungkapkan bahwa tetesan meninggalkan inhaler dengan kecepatan sekitar 17 meter per detik. Peneliti juga mengatakan bahwa tetesan yang dikeluarkan saat berbicara, batuk dan bersin memiliki kecepatan dalam kisaran 10 hingga 40 meter per detik.

Dalam hal ukuran, video berkecepatan tinggi tersebut mendeteksi tetesan dengan diameter dalam kisaran 0,1 hingga 1 milimeter, yang cocok dengan tetesan berukuran lebih besar yang dilepaskan dengan berbicara, batuk, dan bersin.

Saif mengatakan bahwa mereka menemukan bahwa semua kain yang diuji sangat efektif dalam memblokir partikel 100 nanometer yang dibawa oleh tetesan berkecepatan tinggi yang mirip dengan yang mungkin dilepaskan dengan berbicara, batuk dan bersin, bahkan bila hanya satu lapisan. Sehingga jika menggunakan dua atau tiga lapisan, atau bahkan kain yang lebih permeabel, seperti kain T-shirt, dapat memberikan tingkat efisiensi pemblokiran tetesan yang serupa dengan masker medis, dengan tetap mempertahankan kenyamanan untuk bernapas yang sebanding atau bahkan lebih baik.

Platform eksperimental dari Saif menawarkan cara untuk menguji kain untuk efisiensi pemblokirannya terhadap tetesan kecil, dan juga untuk yang lebih besar yang dilepaskan ketika manusia bernapas.

Sumber:
Disadur dari situs sciencedaily. Materi berasal dari University of Illinois at Urbana-Champaign, News Bureau. Naskah pertama kali ditulis oleh Lois Yoksoulian. Note: Naskah telah mengalami penyesuaian gaya dan panjang.

Related posts

BENTARA HIKMAH
MEDIA MENCERDASKAN KEHIDUPAN BANGSA