Фізики розповіли, як змити з рук віруси

Американські вчені побудували математичну модель механіки рідини під час миття рук. Результати показали, що найдрібніші частинки, такі як віруси та бактерії, вимиваються з мікроскопічних заглиблень на поверхні шкіри лише через 20 секунд інтенсивного тертя вологих ладнів один про одного. Статтю опубліковано в журналі Physics of Fluids Американського інституту фізики.

Ретельне миття рук визнано ефективним засобом боротьби з поширенням хвороб та інфекцій, проте фізика цього процесу досі не була вивчена. Дослідники з Hammond Consulting Limited на чолі з Полом Хаммондом побудували модель, що відображає ключовий механізм миття рук і оцінили масштаби часу, протягом якого такі частки, як віруси та бактерії, змиваються з рук.

Математична модель заснована на взаємодії двох хвилястих поверхнях, які рухаються одна щодо одної у двох вимірах, у той час як між ними знаходиться тонка плівка рідини. Частинки затримуються на шорстких поверхнях руки у потенційних ямках, і щоб витягти їх звідти, енергія потоку води має бути досить високою.

"По суті, сила потоку - це характеристика сил, що діють на частинки, - наводяться в прес-релізі Американського інституту фізики слова Пола Хаммонда. - Оцінюючи силу потоку, ви зможете зрозуміти, як рухаються частки, і з'ясувати, чи видаляються вони".

Вчений порівнює миття рук із процесом стирання плями бруду з тканини: чим швидше рух, тим більша ймовірність, що бруд вилізе назовні.

"Якщо ви рухаєте руками надто м'яко і повільно щодо один одного, сили, що створюються поточною рідиною, не будуть достатніми, щоб подолати силу, яка утримує частинки", - пояснює Хаммонд.

Результати моделі показали, що потрібно близько 20 секунд енергійного руху, щоб змити з рук потенційні віруси та бактерії. Це повністю узгоджується з рекомендаціями американських Центрів з контролю та профілактики захворювань, у яких зазначено необхідність мити руки під краном не менше 20 секунд.

Хаммонд зазначає, що його модель чисто фізична, вона не враховує хімічні та біологічні процеси, що відбуваються при використанні мила. Проте вчений упевнений, що виявлені фізичні механізми дозволять виробникам косметики та побутової хімії створити ефективніші та екологічно чисті миючі засоби та антисептики.