Учеными из Hammond Consulting Limited построена модель, показывающая от чего зависит эффективность мытья рук, и выявлен ключевой механизм этой гигиенической процедуры. Определено количество времени, которое необходимо для тщательного очищения кожи от вирусов и бактерий.
Известно, что соблюдение гигиены, особенно мытье рук, сдерживает распространение инфекций и значительно снижает риск заражения. Просто обмыть руки под струей воды недостаточно. Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, для эффективности процедуры необходимы тщательность (в инструкциях подробно описана последовательность из семи шагов), время и движение. Но физические процессы, связанные с мытьем рук, до проведения данного исследования не были изучены в контексте механики жидкости.
Сообщается, что математическая модель учёных основывается на два измерения: руки представлены как две шероховатые поверхности, движущиеся относительно друг друга и разделенные пленкой жидкости. Частицы задерживаются в так называемых ямках, а чтобы избавиться от них, энергия потока воды должна быть высокой. Она зависит от скорости движения рук: более сильный поток легче вымоет частицы.
Если человек двигает руками слишком слабо и медленно относительно друг друга, силы, создаваемой жидкостью, не хватит, чтобы преодолеть силу, удерживающую частицу.
«Оценивая силу потока, можно понять, как движутся частицы, и выяснить, удаляются ли они. <…> Более узкие зазоры между руками, большая шероховатость, быстрое относительное движение поверхностей или большая вязкость жидкости — все это означает, что частицы будут “отрываться” от стенки, к которой прикреплены». – рассказывают специалисты.
В результате установлено, что требуется около 20 секунд энергичного движения, чтобы смыть с рук предполагаемые вирусы и бактерии, что вполне согласуется с рекомендациями американских Центров по контролю и профилактике заболеваний, в которых указано то же время.
Отмечается, что данная модель — чисто физическая, она не учитывает химические и биологические процессы, происходящие при использовании мыла. Однако выявленные физических механизмов позволят производителям косметики и бытовой химии создать более эффективные и экологически чистые моющие средства и антисептики.
Подробнее об этом можно прочитать в журнале Physics of Fluids.
