В усилиях по предотвращению распространения COVID-19 миниатюрные воздушные завесы для больничных палат, лабораторий и других медицинских учреждений набирают популярность как жизнеспособное решение проблемы неадекватных масок для лица или когда социальное дистанцирование не является реалистичным вариантом.

В AIP Advances исследователи из Японии разработали настольную систему воздушной завесы (DACS), которая блокирует все поступающие аэрозольные частицы.

«Мы предполагаем, что эта система будет эффективна в качестве косвенного барьера для использования в лабораториях анализа крови, больничных палатах и ​​других ситуациях, где невозможно поддерживать достаточную физическую дистанцию, например, на стойке регистрации», — сказал соавтор Котаро Такамуре.

Воздушная завеса или воздушная дверь — это вентиляционная система с вентилятором, которая создает воздушную изоляцию над входом. Больницы используют их, чтобы предотвратить попадание паров машин скорой помощи и других загрязняющих веществ внутрь отделения неотложной помощи.

Одной из проблем при разработке небольших воздушных завес является полное блокирование испускаемых аэрозольных частиц с течением времени, поскольку трудно поддерживать воздушную стену на большом расстоянии. В результате устройства постепенно теряют интенсивность воздушного разряда, создавая турбулентный поток , который позволяет зараженным аэрозольным частицам выходить в окружающую среду.

DACS содержит порт нагнетания и всасывания, чтобы помочь решить эту проблему. Генератор в верхней части DACS создает поток воздуха, который направляется к всасывающему отверстию в нижней части устройства. Это предотвращает рассеивание воздушного потока, что приводит к сбору всех аэрозольных частиц на всасывающем отверстии. Внутри всасывающего патрубка можно установить высокоэффективный воздушный фильтр (HEPA) для очистки воздуха.

Исследователи разрабатывают сопутствующую систему инактивации вирусов, оснащенную ультрафиолетовым светом , которая подключается к всасывающему отверстию. После дезинфекции воздуха УФ-светом он рециркулирует для поддержания воздушного потока воздушной завесы и давления воздуха в помещении.

Исследователи протестировали свое устройство, используя воздушный компрессор, подключенный к манекену, для имитации дыхания. Диоктилсебацинат, широко используемый растворитель, который легко распределяется, добавляли в поток воздуха для создания аэрозольных частиц. Измерение скорости изображения частиц и высокоскоростные камеры использовались для определения блокирующего эффекта DACS.

Частицы аэрозоля, приближающиеся к DACS, резко изгибались в сторону всасывающего патрубка, что означает, что поток воздушной завесы полностью заблокировал все поступающие аэрозольные частицы.

Когда исследователи поместили руку манекена через DACS, чтобы имитировать сценарий сбора крови, они обнаружили, что воздушный поток над рукой был нарушен. Однако, эффективность блокировки аэрозолей осталась неизменной.

DACS был протестирован на пациентах во время сбора крови в Университетской больнице Нагои. Исследователи рассматривают возможность опускания всасывающего отверстия , чтобы руку можно было поместить ниже сердца для правильного сбора крови.