論文の概要: A Low-Cost Portable Apparatus to Analyze Oral Fluid Droplets and Quantify the Efficacy of Masks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.02776v1
• Date: Sun, 5 Mar 2023 21:30:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-07 17:47:51.903338
• Title: A Low-Cost Portable Apparatus to Analyze Oral Fluid Droplets and Quantify the Efficacy of Masks
• Title（参考訳）: 口腔液滴を分析しマスクの有効性を定量化する低コスト携帯機器
• Authors: Ava Tan Bhowmik
• Abstract要約: この研究は、経口生成液滴を可視化し、追跡し、分析するための、新しい、低コストで定量的な気象学を発展させている。 検出可能な最小の液滴サイズは、高さと飛行時間と数学的に相関していた。 より小型の細孔と厚い材質のマスクの方が有効であることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Every year, about 4 million people die from upper respiratory infections. Mask-wearing is crucial in preventing the spread of pathogen-containing droplets, which is the primary cause of these illnesses. However, most techniques for mask efficacy evaluation are expensive to set up and complex to operate. In this work, a novel, low-cost, and quantitative metrology to visualize, track, and analyze orally-generated fluid droplets is developed. The project has four stages: setup optimization, data collection, data analysis, and application development. The metrology was initially developed in a dark closet as a proof of concept using common household materials and was subsequently implemented into a portable apparatus. Tonic water and UV darklight tube lights are selected to visualize fluorescent droplet and aerosol propagation with automated analysis developed using open-source software. The dependencies of oral fluid droplet generation and propagation on various factors are studied in detail and established using this metrology. Additionally, the smallest detectable droplet size was mathematically correlated to height and airborne time. The efficacy of different types of masks is evaluated and associated with fabric microstructures. It is found that masks with smaller-sized pores and thicker material are more effective. This technique can easily be constructed at home using materials that total to a cost of below \$60, thereby enabling a low-cost and accurate metrology.
• Abstract（参考訳）: 毎年400万人が上気道感染症で死亡している。 マスク着用は病原体を含む液滴の拡散を防ぐために重要である。 しかし,マスク有効性評価のためのほとんどの技術はセットアップが高価であり,操作が複雑である。 本研究は, 口腔液滴の可視化, 追跡, 解析を行う新しい, 低コストで定量的なメソロジーを開発した。 プロジェクトには、セットアップの最適化、データ収集、データ分析、アプリケーション開発の4つのステージがある。 メトロジーは最初、一般的な家庭用材料を用いた概念実証としてダーククローゼットで開発され、その後携帯機器として実装された。 トニックウォーターとuvダークライトチューブライトを選択し、オープンソースソフトウェアを用いた自動分析により、蛍光液滴とエアロゾルの伝播を可視化する。 各種因子の経口液滴生成と伝播の依存性を詳細に研究し,本法を用いて確立した。 さらに, 検出可能な最小の液滴径は, 高度と飛行時間に数学的に相関した。 異なる種類のマスクの有効性を評価し, 布の微細構造と関連付ける。 より小さい細孔と厚い素材のマスクの方が有効であることがわかった。 この技法は、総費用が60ドル未満の材料を使って家庭で簡単に製造でき、低コストで正確なメートル法を可能にしている。

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