洗手要洗20秒才有效？科學家用數學模型算給你看：是真的

2021/08/18

潮健康／外電報導

阻止COVID-19病毒傳播  從流體力學找答案？

科學家利用流體力學的數學模式，確認在兩個粗糙表面將病菌顆粒去除所需的速度與時間。該篇研究指出，只靠液體流動無法沖刷包括新冠病毒在內的病菌顆粒，必須在水中摩擦雙手長達約20秒鐘才能去除病菌顆粒。這與先前專家指出，洗手時請唱2次「生日快樂歌」的時間約莫一致。

《流體力學期刊》曾刊登針對COVID-19病毒傳染方式的研究，歸納其主要三種傳播途徑，第一是飛沫傳染，第二是霧化傳染、第三是空氣傳染，而以飛沫和接觸傳染最普遍。病毒顆粒的傳染過程與物體的流動現象有關，從流體力學的角度來看，阻斷顆粒靜止並使其流動，能有效降低感染風險，包括洗手、戴口罩、保持通風、維持人際社交距離，都是有效且簡單的方法。

洗手要洗20秒  才有足夠流體動力去除病毒

最新一篇關於洗手的流體動力學如何去除COVID-19病毒顆粒的研究，曾透過數學模型計算，沾附在粗糙表面的粒子，必須藉由一定的能量（動能）才能使粒子轉移到流動的液體中，而快速的手部摩擦動作，會產生更強的流體動力，幫助去除在粗糙表面上的顆粒。

研究作者、劍橋大學應用數學博士Paul Hammond表示，洗手時時如果摩擦動作太輕、太慢，流體產生的力量可能不足以對表面粒子造成足夠壓力，他也以去除襯衫上的汙漬為比喻，更快速的擦拭動作更能夠去除表面污垢。

洗手唱2遍生日歌有根據  肥皂可破壞病菌膜

透過對變量估計與摩擦動作的速度的比對發現，粒子脫離表面時間約需要20秒鐘，與美國CDC建議的洗手長度一致。CDC發佈的說明中，建議民眾使用肥皂與清水洗手20秒，長度約等同於唱2遍生日快樂歌。不過，CDC的建議基礎並非源自數學模式，而是過往微生物殘留在人體表面的研究數據。

Hammond 指出，這項研究未將肥皂（皂化）作用考慮進來，而肥皂不但能去除污垢及細菌，更重要的是能破壞病毒和細菌顆粒外層的表膜，從而破壞病菌顆粒的完整性，使其無法生存。


資料來源：

Will we ever wash our hands of lubrication theory?
The flow physics of COVID-19