นักวิจัยกับการค้นคว้าหาวัสดุที่เหมาะสมกับการผลิตหน้ากากผ้าป้องกันเชื้อโรค

ปัจจุบันการสวมหน้ากากอนามัยก่อนออกจากบ้านแทบจะเป็นการดำเนินชีวิตแบบวิถีใหม่ที่หลายคนเริ่มคุ้นชินกันแล้ว แต่การใช้หน้ากากอนามัย (Surgical masks) หรือหน้ากากอนามัยชนิด N95 อาจหาซื้อได้ยาก ขณะที่หน้ากากอนามัยควรมีให้แก่บุคลากรทางการแพทย์เป็นลำดับแรก ประชาชนจึงใช้หน้ากากที่ประดิษฐ์ขึ้นเองเพื่อแก้ปัญหานี้จึงเกิดคำถามว่าวัสดุการทำหน้ากากผ้าแบบใดจะช่วยป้องกันเชื้อโรคได้มีประสิทธิภาพมากที่สุด

จากงานวิจัยของซุปราทิก กูฮา (Supratik Guha) และเพื่อนร่วมกลุ่มวิจัยจากมหาวิทยาลัยชิคาโก (The University of Chicago) ได้รายงานในวารสารวิทยาศาสตร์ (American Chemical Society (ACS) Nano) โดยกลุ่มนักวิจัยใช้ลมเป่าละอองฝอยหรืออนุภาคแอโรซอล (Aerosol particles) ขนาด 10 nm ถึง 6 μm ผ่านผ้าหลายชนิด และวัดจำนวนและขนาดของอนุภาคแอโรซอลในอากาศก่อนและหลังผ่านเนื้อผ้าต่าง ๆ พบว่า การรวมกันของผ้าฝ้าย (Cotton) กับผ้าไหมธรรมชาติ (Natural silk) หรือผ้าซีฟอง (Chiffon) สามารถกรองแอโรซอลขนาดเล็กอย่างมีประสิทธิภาพได้มากถึง 80-99 % โดยประสิทธิภาพในการป้องกันนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคแอโรซอลด้วย ซึ่งผ้าเหล่านี้มีความใกล้เคียงกับประสิทธิภาพของวัสดุที่ผลิตหน้ากากอนามัยชนิด N95 แต่ถ้าจะได้ประสิทธิภาพสูงสุดควรใส่หน้ากากให้แนบชิดกับใบหน้าอย่างถูกวิธี กลุ่มนักวิจัยกล่าวว่า ผ้าฝ้ายทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันเชิงกล (Mechanical barrier) กั้นอนุภาคต่าง ๆ ในขณะที่ผ้าไหมธรรมชาติ (Natural silk) หรือผ้าซีฟอง (Chiffon) ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันเชิงไฟฟ้าสถิต (Electrostatic barrier) จึงสามาถป้องกันการสัมผัสกับเชื้อโรคได้

นอกจากนั้น ยังมีงานวิจัยของอแมนดา วิลสัน (Amanda Wilson) นักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิทยาศาสตร์อนามัยสิ่งแวดล้อม (Environmental Health Sciences) จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา (The University of Arizona) ตีพิมพ์ในวารสารทางการแพทย์เกี่ยวกับการติดเชื้อในโรงพยาบาล (Journal of Hospital Infection) โดยกลุ่มวิจัยต้องการทราบถึงประสิทธิภาพของหน้ากากที่ทำมาจากวัสดุชนิดต่าง ๆ โดยทำการเปรียบเทียบการสัมผัสเชื้อไวรัส (Exposure) ระหว่างการสวมหน้ากากและไม่สวมหน้ากาก จากนั้นใช้โมเดลทางคอมพิวเตอร์เพื่อคำนวณความเสี่ยงต่อการติดเชื้อที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม หลังจากผ่านการได้รับการสัมผัสเชื้อเป็นระยะเวลา 30 วินาที และ 20 นาที โดยพวกเขาพบว่า หน้ากากชนิด N99 มีประสิทธิภาพในการกรองอนุภาคในอากาศสูงสุดมากกว่าหน้ากากอนามัยชนิด N95 โดยหน้ากากชนิด N99 ลดความเสี่ยงในการติดเชื้อลดลง 99% และ 94% สำหรับระยะเวลา 30 วินาทีและ 20 นาทีหลังจากได้รับการสัมผัสเชื้อ ตามลำดับ กลุ่มผู้วิจัยกล่าวว่า หน้ากากที่เสริมด้วยแผ่นกรอง (Vacuum cleaner filters) ซึ่งสามารถใส่เพิ่มทางช่องด้านหลังของหน้ากากผ้าช่วยลดความเสี่ยงในการติดเชื้อได้ถึง 83% และ 58% สำหรับระยะเวลา 30 วินาทีและ 20 นาที หลังจากได้รับการสัมผัสเชื้อ ตามลำดับ นอกจากนั้น ยังได้ทดสอบกับวัสดุประเภทอื่น เช่น ผ้าขนหนู ชนิด Tea towels ผ้าฝ้ายผสม ผ้าคลุมปอกหมอนยับยั้งการเติบโตของจุลินทรีย์ ซึ่งเป็นอีกวัสดุที่สามารถป้องกันการสัมผัสเชื้อได้เช่นกัน

งานวิจัยเหล่านี้ช่วยให้เราทราบถึงประสิทธิภาพของวัสดุในการทำหน้ากากชนิดต่าง ๆ การประดิษฐ์หน้ากากโดยใช้ผ้า คราวหน้าลองพิจารณาถึงคุณสมบัติของผ้าที่ให้ประสิทธิภาพการป้องกันเชื้อโรคได้ดีที่สุด

 

ที่มา :
1. Mikayla Mace. The Best (and Worst) Materials for Masks. [ออนไลน์]. 2020, แหล่งที่มา: https://news.arizona.edu/story/best-and-worst-materials-masks [14 กรกฎาคม 2563]
2. ACS Nano. The best material for homemade face masks may be a combination of two fabrics. [ออนไลน์]. 2020, แหล่งที่มา: https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2020/april/the-best-material-for-homemade-face-masks-may-be-a-combination-of-two-fabrics.html [14 กรกฎาคม 2563]
คำค้น : หน้ากากผ้า, ผ้าฝ้าย, ผ้าไหม, ผ้าชีฟอง, Cloth masks, Material, Cotton, Silk, Chiffon

ผู้เขียน : นางสาวศศลักษณ์ มูลรินต๊ะ นักวิชาการ กองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
บรรณาธิการ (วิชาการ) : นางสาวอุมาภรณ์ เครือคำวัง ผู้อำนวยการกองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
บรรณาธิการ (ภาษา) : นายอานุภาพ สกุลงาม นักวิชาการ กองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
ผู้อนุมัติเผยแพร่ : นางสาวอุมาภรณ์ เครือคำวัง ผู้อำนวยการกองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.