Эффективность мытья рук и оптимальное время для процедуры определены экспериментальным моделированием.
Многие считают, что соблюдение правил гигиены, особенно мытье рук, помогает контролировать распространение инфекций и снижать риск заражения. Простой обмыв под струей воды не гарантирует результата: Всемирная организация здравоохранения рекомендует для наилучшего эффекта тщательность, время и движения (процесс подробно описан в инструкции из семи шагов). Физические процессы мытья рук в контексте механики жидкости до сих пор изучены недостаточно.
Специалисты Hammond Consulting Limited разработали модель, иллюстрирующую главный принцип гигиенического процесса, а также рассчитали время, нужное для достижения эффективной очистки, включая уничтожение вирусов и бактерий. опубликовано в Physics of Fluids.
Модель основана на двух измерениях: руки считаются шероховатыми поверхностями, движущимися друг относительно друга и разделенными слоем жидкости. Частицы застревают в углублениях, и для их удаления требуется энергия потока воды высокой интенсивности. Эта энергия зависит от скорости движения рук: более мощный поток легче очищает частицы.
Слабое и медленное взаимное движение рук недостаточно для того, чтобы силы жидкости преодолели силу удерживающую частицу. Оценивая силу потока можно понять, как движутся частицы и выяснить, удаляются ли они. Более узкие зазоры между руками, большая шероховатость, быстрое относительное движение поверхностей или большая вязкость жидкости означают, что частицы будут отрываться от стенки к которой прикреплены.
Даже при активных движениях и трении процесс займет время. Новые расчёты соответствуют рекомендациям Центров по контролю и профилактике заболеваний США о том, что руки нужно мыть минимум 20 секунд для уничтожения возможных вирусов и бактерий.
Моделирование не учитывает химические или биологические процессы, связанные с мылом. Тем не менее, понимание механизмов, способствующих физическому удалению частиц с рук, даст возможность создавать более эффективные и безопасные для окружающей среды средства гигиены.