Hengityssuojaimen poistoventtiilistä purkautuu tuulenpyörre, paljastaa yhydsvaltalaisten tutkijoiden video.
Video yllä: Vasemmalla poistoilmaventtiilistä purkautuva hengitys synnyttää ison pyörteilevän ilmapatsaan. Tavallisessa maskissa tätä ongelmaa ei ole.
Koronavirustilanne Suomessa ja monissa muissakin maissa on pahentunut syksyn aikana jyrkästi. Niinpä kotimaassakin suositellaan hengityssuojien käyttöä muun muassa julkisessa liikenteessä.
Vallitsevan käsityksen mukaan tavalliset 0,30 euron kertakäyttömaskit, kangasmaskeista puhumattakaan, suojaavat myös tehokkaammin toisia ihmisiä kuin käyttäjäänsä. Olipa tästä käsityksestä tai maskien käytöstä ylipäätään mitä mieltä hyvänsä, vaikuttaisi kuitenkin selvältä, että väite sivullisten suojaamisesta ei päde poistoventtiilillä varustettuihin hengityssuojaimiin.
Ilmiötä havainnollistaa näppärästi NISTin eli ”Yhdysvaltain VTT:n” kuvaama video (video yllä), joka näyttää ilmavirtojen kulun tavallisen ja venttiilillisen maskin ympärillä. Poistoventtiilistä suuntautuu ulospäin hillitön tuulenpyörre, siinä missä tavallisen maskin ympärillä ilmavirtaukset ovat paljon hennommat.
Niinpä poistoventtiilillä varustettuja hengityssuojia ei kannata käyttää koronan ehkäisyyn. Rakennustyömailla ja muissa vastaavissa paikoissa normaalina aikana ne sen sijaan toimivat halutulla tavalla.
NIST korostaa, että video sinänsä ei näytä virushiukasten liikettä, vaan ilmavirtausten liikkeen. Jos maskia kantava henkilö sairastaa koronaa, on kuitenkin hyvin todennäköistä, että uloshengitysilma sisältää viruksia.
Viirukuvaus näyttää virtausten epätasaisuudet
NISTin video on kuvattu niin sanotulla schlieren-tekniikalla, joka suomentuu saksasta kirjaimellisesti viirukuvaukseksi. Tekniikka näyttää virtausten aiheuttamat epätasaisuudet ilmassa väreilevinä varjoina kuvassa. Tekniikka kelpaa niin videoiden kuin yksittäisten kuvien ottoon.
Tekniikka ei ole digitaalinen, vaan perustuu kuvausjärjestelmän fysikaaliseen rakenteeseen. Schlieren-järjestelmiä on erilaisia, mutta niitä kaikkia yhdistää kameran ulkopuolelle sijoitettava peili sekä veitsi, joka on peilin polttopisteessä. Koska veitsi on peilin polttopisteessä, se ei näy kuvassa, mutta se toimii valikoivana varjostimena.
Jos valonsäteet ovat taipuneet turbulentissa ilmassa veistä kohti, se osa kuvaa, josta ne ovat peräisin, himmenee. Jos säteet ovat taipuneet poispäin veitsestä, kyseinen osa kuvaa muuttuu kirkkaammaksi.
Schlieren-kuvaus ei ole myöskään uusinta uutta, vaan hyväksi havaittua vuosikertatekniikkaa. Valokuvauksessa sitä käytti ensimmäisenä saksalaisfyysikko August Toepler, joka kehitti valmiiksi kuuluisamman ranskalaiskollegansa Léon Foucault’n idean. Tämä tapahtui 1864.