Wetenschappers gebruikten een iPhone om het beste mondkapje te vinden

Veel mensen dragen tegenwoordig een mondkapje, hetzij vrijwillig of omdat ze op plekken komen waar het verplicht is, zoals het openbaar vervoer. Maar is een stoffen mondkapje wel zo effectief? Wetenschappers probeerden het te achterhalen met laserbundels en een iPhone.
Gonny van der Zwaag | iCulture.nl - · Laatst bijgewerkt:

iPhone om het beste mondkapje te vinden

Niet alle mondkapjes zijn van dezelfde kwaliteit. Je hebt speciale N95-mondkapjes voor medisch gebruik en er zijn mensen die zelf iets genaaid hebben. Verder zijn er nog gemakzuchtige oplossingen zoals bandana’s en hardloopsjaals. Er is echter weinig informatie welke materialen nou eigenlijk goed zijn en welk design het best werkt om de verspreiding van kleine deeltjes te voorkomen. Wetenschappers in high-tech labs zijn dit aan het onderzoeken. Eric Westman, arts en obesitas-onderzoeker bij Duke University, besloot echter zijn eigen testlab te maken, omdat hij nergens duidelijke antwoorden kon vinden. Westman wilde het weten omdat hij samen met andere artsen had meegedaan aan projecten om mondkapjes uit te delen aan kwetsbare groepen en mensen die veel in contact komen met anderen, zoals buschauffeurs en supermarktmedewerkers. De lokale overheid wilde wel meewerken aan de projecten en gaf geld om standaard maskers te kopen. Maar voordat Westman en zijn team een flinke voorraad inkocht, wilden ze eerst weten of ze wel goed genoeg waren. Ze bouwden daarom een eenvoudige testopstelling met een iPhone en lasers.


Kleine deeltjes meten
Een niet zo heel wetenschappelijke methode is om door het masker naar zonlicht te kijken. Als er veel licht doorheen komt, is de stof niet dicht genoeg geweven om kleine deeltjes tegen te houden. Westman zocht een meer wetenschappelijke methode. Die bestond uit een doos, een laser en een iPhone om video-opnames te maken. De proefpersoon moest herhaaldelijk een zin uitspreken (“Stay healthy, people”), terwijl het lab helemaal donker was gemaakt. Tijdens het spreken dwarrelden deeltjes naar binnen in de doos, die door een straal groen laserlicht werden opgemerkt en omgezet in een flits. Dit was fel genoeg om door een iPhone-camera te worden vastgelegd. Vervolgen aan de hand van de hoeveelheid licht de grootte van de deeltjes worden vastgesteld. Het kleinste formaat dat kon worden gemeten was een halve micron. Wie de exacte procedure wil weten kan dit artikel van Wired doorbladeren.

Apple Stores met mondkapjes

Vervolgens testte het team 14 verschillende maskers, waaronder N95-maskers met en zonder ventiel, chirurgische maskers, katoenen mondkapjes, een bandana en een lycra neksjaal. Het goed passende N95-masker zonder ventiel werkte het beste: daarbij werd geen enkel deeltje gemeten. Het chirurgische masker deed het ook goed, net als het katoenen masker met een laag polypropyleen. Gewone katoenen maskers en N95-maskers met ventiel presteerden middelmatig.

De bandana bleek zinloos. Maar het kan nog slechter.

Nike snood

De zogenaamde neck gaiter of snood (zie foto), een neksjaaltje zoals bijvoorbeeld wordt gedragen door fietsers, hardlopers en voetballers, bleek juist meer deeltjes door te laten dan wanneer je helemaal niets draagt. Dat komt wellicht omdat omdat het rekbare en poreuze materiaal ervoor zorgt dat grotere druppels opsplitsen in kleinere deeltjes, waardoor ze alsnog in de omgeving terechtkomen. Wat ook mogelijk is, is dat het microdeeltjes zijn, afkomstig van het materiaal van de sjaal zelf. Dat het team erin slaagde om deeltjes tot een halve micron te meten is indrukwekkend, vindt Kimberly Prather, onderzoeker bij UC San Diego. Volgens haar lukt het met lasers niet om deeltjes onder de 20 micron te meten.

Wil je zelf zo’n opstelling bouwen om je mondkapje te testen, dan weet je nu dus wat je nodig hebt: een iPhone, een doos en een 2 Watt groene laser, van een iets betere kwaliteit dan de doorsnee laserpointer. Een museum heeft al interesse getoond om de opstelling te gaan gebruiken, zodat mensen zelf kunnen zien wat het effect is van het al dan niet dragen van mondkapjes.

Taalfout gezien of andere suggestie hoe we dit artikel kunnen verbeteren? Laat het ons weten!

Het laatste nieuws over Apple van iCulture

Reacties: 5 reacties

  1. Voor mij dan dus een bandana, want die blokkeert de afvoer van lichaamsvreemde gistoffen het minste en blokkeerd dus ook zo min mogelijk mijn ademhaling.
    Werkzaam zijn ze toch niet. Het geeft te veel schijnveiligheid. Je kan t zien aan de besmettingscijfers van landen waar mondkapje verplicht is. Die is hoger dan bv. NL of Sweden.

  2. Ik weet wel dat jullie dit gewoon van Wired hebben overgeschreven, maar dat “normaal lukt het niet om met lasers deeltjes onder de 20 micron te meten” is larie. Laser scattering is het werkpaard van de deeltjestechnogie; van de fijnheid van poeders, tot de stofuitstoot bij kolencentrales. Vanaf 20 μm begint het pas interessant te worden, dus dat kan prima gemeten worden. De deeltjesgrootte ondergrens waar rekening mee moet worden gehouden is twee maal de golflengte. Bij een rode laser (toegepast bij elektriciteitscentrales, bijvoorbeeld de SICK FWE200DH) is dat 2 x 640nm oftewel 1,3 μm. Bij een groene laser is het iets beter (540nm golflengte geeft 1,1 μm detectiegrens) maar te weinig voor de genoemde halve micrometer. Puur vanuit de theorie al.

    Dus, fijn dat ze het mondkapjes-kaf van het koren hebben kunnen scheiden met wat ze nog aan apparatuur hadden liggen, maar toch de theorie nog een keer lezen, of een artikel nog een keer nalezen als zo’n Wired-journalist iets geïnterpreteerd heeft van wat je ‘m vertelt.

    • @BrainShock: Tja, ook niet helemaal bewezen, want in landen zonder mondkapje houden mensen misschien meer afstand.

      @Marten: Dank. Het artikel is bedoeld als een leessuggestie, zodat mensen weten wat ze van het Wired-artikel kunnen verwachten. We zouden natuurlijk in de theorie kunnen duiken en nogmaals dezelfde mensen interviewen, maar dat voegt niet zoveel toe. Een interview doe ik liever als het een Nederlandse universiteit was geweest, zodat het een uniek eigen artikel is. Doen we ook wel eens, maar in dit geval verwijzen we gewoon.

      Wat betreft de uitspraak over die 20 micron: ik heb nu wat duidelijker benadrukt dat dit een uitspraak is van Kimberly Prather, researcher bij UC San Diego. Dat is natuurlijk nog steeds geen garantie dat het waar is, maar we proberen altijd wel zorgvuldig te zijn met beweringen vs. feiten.

  3. @Gonny van der Zwaag: mijn commentaar was ook volledig aan Wired gericht. En aan de geïnterviewde wetenschappers. Heb zelf ook al mogen meemaken dat het heel erg moeilijk is voor journalisten om niet de fout in te gaan bij een populair bedoeld artikel over een wetenschappelijk onderwerp (terwijl je zelf denkt “dat is toch logisch” of “dat zei ik toch niet”) dus ik raad iedereen altijd aan om af te dwingen dat je het artikel vóór publicatie nog mag zien.

    Ondertussen vraag ik me af of je dit onderzoek niet gewoon net zo goed met een goedkope Chinese PM2.5 sensor had kunnen doen. Daar zit ook een infrarood laser in en werkt volgens hetzelfde principe. Je weet wel, voor het geval je toevallig geen groene laser van twee ton hebt rondslingeren.

  4. @Marten: Wauw mooie stof!