Те, що дотримання правил гігієни, особливо миття рук, допомагає контролювати поширення інфекцій і знижувати ризики зараження, не викликає сумнівів. Простого обмивання під струменем води недостатньо: згідно з рекомендаціями всесвітньої організації охорони здоров’я, для найкращого результату необхідні ретельність (в інструкціях детально описана послідовність з семи кроків), час і рух. Однак фізичні процеси, пов’язані з миттям рук, досі не вивчали в контексті механіки рідини.
Вчені з hammond consulting limited побудували модель, яка показала ключовий механізм цієї гігієнічної процедури, і визначили кількість часу, необхідного для ефективного очищення, в тому числі від вірусів і бактерій. Дослідження опубліковано в physics of fluids.
Математична модель побудована на двох вимірах: руки представлені як дві шорсткі поверхні, що рухаються відносно один одного і розділені плівкою рідини. Частинки затримуються в так званих ямках, а щоб позбутися від них, енергія потоку води повинна бути високою. Вона залежить від швидкості руху рук: сильніший потік легше вимиє частинки.
Якщо ви рухаєте руками занадто слабо і повільно відносно один одного, сили, створюваної рідиною, не вистачить, щоб подолати силу, що утримує частинку. “оцінюючи силу потоку, можна зрозуміти, як рухаються частинки, і з’ясувати, чи видаляються вони.<...>більш вузькі зазори між руками, велика шорсткість, швидкий відносний рух поверхонь або велика в’язкість рідини-все це означає, що частинки будуть “відриватися” від стінки, до якої прикріплені”, — відзначили вчені.
Однак навіть при активних рухах і терті все не буде відбуватися занадто швидко. Нові розрахунки узгоджуються з рекомендаціями центрів з контролю і профілактики захворювань сша, згідно з якими руки слід мити не менше 20 секунд, щоб знищити потенційні віруси і бактерії.
Моделювання не бере до уваги хімічні або біологічні процеси, пов’язані з використанням мила. Проте розуміння механізмів, що допомагають фізично змити частинки з рук, надасть ключ до створення більш ефективних і безпечних з екологічної точки зору засобів гігієни.
