18.08.2021
Мария Азарова
4
9 081

Физики узнали, как правильно мыть руки

3.6

Моделирование показало, от чего зависит эффективность мытья рук и сколько времени на это следует отводить.

Кадр из фильма «Авиатор» (2004) / © Gifer

То, что соблюдение правил гигиены, особенно мытье рук, помогает контролировать распространение инфекций и снижать риски заражения, не вызывает сомнений. Простого обмывания под струей воды недостаточно: согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, для наилучшего результата необходимы тщательность (в инструкциях подробно описана последовательность из семи шагов), время и движение. Однако физические процессы, связанные с мытьем рук, до сих пор не изучали в контексте механики жидкости.

Ученые из Hammond Consulting Limited построили модель, которая показала ключевой механизм этой гигиенической процедуры, и определили количество времени, необходимое для эффективного очищения, в том числе от вирусов и бактерий. Исследование опубликовано в Physics of Fluids.

Математическая модель построена на двух измерениях: 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 вы двигаете 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», — отметили ученые.

Однако даже при активных движениях и трении все не будет происходить слишком быстро. Новые расчеты согласуются с рекомендациями Центров по контролю и профилактике заболеваний США, согласно которым руки следует мыть не менее 20 секунд, чтобы уничтожить потенциальные вирусы и бактерии.

Моделирование не берет в расчет химические или биологические процессы, связанные с использованием мыла. Тем не менее понимание механизмов, помогающих физически смыть частицы с рук, предоставит ключ к созданию более эффективных и безопасных с экологической точки зрения средств гигиены.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

22.08.2021
-
0
+
Очевидно что современная физика находится на грани исчерпания объяснения сути физических явлений, если ее предметом стали вопросы сугубо бытового назначения..
18.08.2021
-
0
+
"Моделирование не берет в расчет химические или биологические процессы, связанные с использованием мыла." Работа физиков не о чем.....
-
1
+
Главное, чтобы в кране была вода... и неплохо, чтобы она была чистой...
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: