Проекты

Исследование структурных и поверхностных свойств материалов средств защиты органов дыхания

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск»

Направление работы: Материаловедение
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2030
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

11 марта 2020 года Всемирная организация здравоохранения заявила, что ситуацию с распространением короновируса COVID-19 можно охарактеризовать как пандемию. Это вирусное заболевание передаётся от человека к человеку респираторно-капельным и контактным путями. Использование медицинской маски является одной из профилактических мер по ограничению распространения определённых видов респираторных инфекций, в том числе COVID-19.

Цель

Исследовать физико-механические свойства различных масок.

Задачи

1. Изучить научные данные о COVID-19 и средствах защиты органов дыхания.

2. Исследовать различные свойства масок, влияние антисептической и термической обработки на эти свойства.

3. Пронаблюдать рост колоний бактерий на масках.

Описание

В ходе работы была изучена структура медицинской и самодельной масок, посчитаны плотность, пористость и средний диаметр каждого слоя масок. Медицинская маска состоит из трёх слоев: первый имеет волокна диаметром 42 мкм, второй – 14 мкм, третий – 20 мкм. У самодельной маски первый и третий слои одинаковые (28 мкм), а волокна второго слоя имеют диаметтр 23 мкм.

На втором этапе был определён угол смачивания обеих масок. Для этого в школе была собрана установка. В результате у медицинской маски на внешней стороне угол равен 145°, на внутренней – 136°. У самодельной маски угол смачивания на внешней стороне –  137°, на внутренней – 123°.

На третьем этапе было выявлено влияние температурной обработки и обработки антисептиком. Из анализа фотографий, полученных на оптическом микроскопе, следует, что любая обработка не оказывает существенного влияния на структуру каждого слоя медицинской маски.

На последнем этапе работы проводились исследования взаимодействия и роста бактерий на поверхностях медицинской маски: чистой и после использования в течение разного промежутка времени.

Результаты работы/выводы

1. Проведён опрос среди одноклассников и родителей. Определено, какой маской больше пользуются люди и как долго её носят.

2. Изучена медицинская маска. Посчитаны структурные параметры, средний диаметр волокон первого слоя составляет 42,33 ± 13,02 мкм, а второго слоя – 13,95 ± 4,56 мкм.

3. Изучена самодельная маска. Посчитаны структурные параметры, средний диаметр волокон первого слоя составляет 28,01 ± 6,58 мкм, а второго слоя – 23,55 ± 5,54 мкм.

4. Определён угол смачивания обеих масок. У медицинской маски на внешней стороне угол равен 145°, на внутренней – 136°. У самодельной маски угол смачивания на внешней стороне – 137°, на внутренней – 123°.

5. Из анализа фотографий, полученных на оптическом микроскопе, следует, что температурная обработка и обработка антисептиком не оказывают существенного влияния на структуру каждого слоя медицинской маски.

Сотрудничество с вузом/учреждением

НИЦ «Курчатовский институт»