在研究了不同层口罩阻止呼吸道飞沫逃逸的有效性后，一支国际研究团队现在将注意力转向了建模飞沫接触潮湿口罩时会发生什么。他们的结果显示，潮湿口罩仍然能够有效阻止这些飞沫逃逸并被雾化成更小、更容易传播的气溶胶颗粒。
这项研究仅调查了潮湿口罩对飞沫渗透的影响；研究人员指出，人们应遵循公共卫生指导，如果口罩潮湿，应更换口罩，因为潮湿口罩更难呼吸，过滤吸入空气的效率较低，并且比干燥口罩在边缘处的通风更多。
尽管已经探索了各种干燥口罩的功效，但对潮湿口罩的全面调查仍然缺乏。然而，用户长时间佩戴口罩，在此期间，由于呼吸、咳嗽、打喷嚏等释放的呼吸道飞沫，口罩矩阵会变湿。研究人员在11月21日的美国物理学会第74届APS流体动力学分部年会上展示了他们的发现。同一篇论文将于12月7日在Physical Review Fluids上发表。
他们发现，也许反直觉的是，潮湿口罩实际上使这些呼吸道飞沫更难穿透和逃逸口罩，分裂成更小的气溶胶颗粒；研究表明，这些较小的颗粒更有可能通过在空气中停留更长时间来传播SARS-CoV-2病毒，而不是落地的较大飞沫。在建模这种现象背后的物理学时，他们发现两种非常不同的机制存在于疏水口罩（如普通外科口罩）与亲水口罩（如布料口罩）之间。
为了研究湿度如何影响飞沫渗透，研究人员使用注射泵生成了模拟呼吸道飞沫，缓慢地将液体通过针头推到三种类型的口罩材料上：外科口罩和两种不同厚度的布口罩。研究人员使用每秒捕捉4000帧的高速摄像机记录了飞沫撞击口罩时发生的情况，并继续研究口罩变湿时的情况。
他们发现，与干燥时相比，咳嗽或打喷嚏产生的飞沫在潮湿时需要以更高的速度才能被推过口罩。在低吸收性的疏水口罩上，如外科口罩，呼吸道飞沫在口罩表面形成小珠，为受影响的飞沫提供了额外的阻力，防止可能的渗透。
亲水布口罩不显示这种珠状现象；相反，布料吸收液体，随着口罩吸收更多体积，湿润区域扩散。这些布口罩的多孔矩阵充满液体，因此飞沫需要置换更大的液体体积才能穿透口罩。由于这种额外的阻力，渗透性较弱。
总之，我们展示了潮湿口罩比干燥口罩更能限制弹道呼吸道飞沫，论文的第一作者、加州大学圣地亚哥分校Jacobs工程学院的机械工程博士生Sombuddha Bagchi说。
然而，我们还需要注意潮湿口罩的侧面泄漏和透气性，这些在我们的研究中没有被调查，合著者和加州大学圣地亚哥分校机械与航空航天工程教授Abhishek Saha补充道。
这支工程师团队——还包括多伦多大学的Swetaprovo Chaudhuri教授和印度科学研究所的Saptarshi Basu——对这种实验和分析非常熟悉，尽管他们习惯于研究包括推进系统、燃烧或热喷涂在内的应用的飞沫的空气动力学和物理学。他们去年在COVID-19大流行开始时将注意力转向了呼吸道飞沫物理学，此后一直在研究这些呼吸道飞沫的运输及其在Covid-19类型疾病传播中的作用。
2021年3月，同一团队在Science Advances上发表了一篇论文，详细介绍了单层、双层和三层干燥口罩阻止呼吸道飞沫渗透的有效性。使用与这项潮湿口罩实验类似的方法，他们展示了三层外科口罩在阻止咳嗽或打喷嚏产生的大飞沫被雾化成更小的飞沫方面最为有效。这些大咳嗽飞沫可以穿透单层和双层口罩并雾化成更小的飞沫，这一点尤其关键，因为这些较小的气溶胶飞沫能够在空气中停留更长时间。