在《流体物理学》中，研究人员讨论了他们为病人设计的开放式头盔的设计，头盔顶部与医用级空气过滤泵连接，产生空气反向流动，防止咳嗽飞滴流出头盔。可视化的头盔设计。顶部端口连接空气过滤泵，图中没有显示。信贷:城东街贾

一种开放式头盔公司连接到空气过滤泵，降低疾病从病人传播给牙医或耳鼻喉科医生的风险。

与有症状或无症状患者有过接触的专科医生感染新冠病毒的风险较高。牙医和耳鼻喉科医生的风险尤其大，因为他们需要直接接触病人的口、鼻和喉咙。

目前的解决方案包括戴N95口罩和面罩、诊所疏散、负压房间和特殊的空气过滤系统，这些都很昂贵，效率不高，也不太容易获得。

在AIP出版的文章中，康奈尔大学的研究人员讨论了他们为病人设计的开放式头盔的设计，头盔顶部与医用级空气过滤泵相连，从而产生空气反向流动，防止咳嗽飞滴流出头盔。

在使用计算流体力学进行的计算机模拟中，他们表明，这种头盔设计可以在0.1秒内包含99.6%的咳嗽时喷出的飞沫。

作者Mahdi Esmaily说:“具体来说，如果我们使用同一个气泵来创建一个负压隔离房间，大约需要45分钟才能从房间中清除99.0%的空气污染物。”

目前可用的个人防护设备不能在保持含污染物的高效率的同时提供开放的表面接触。这款头盔的外壳厚度为1毫米，并通过入口和真空端口将头部完全封闭起来。

喷嘴附着在入口端口上，以延长液滴与水流相对移动的距离，并最大限度地减少液滴通过开口逃逸的机会，实现更平稳的流动过渡，减少流动湍流带来的患者不适。

拟议的头盔设计也可以通过取代目前的做法大大降低成本。例如，建造一个带有空气过滤的负压房间可能要花费数万美元。研究人员说，如果制成一次性头盔，每个头盔的成本可能低至几美元。为头盔提供动力的医疗级高效微粒空气过滤器(HEPA)很容易获得，价格在1000美元左右。

作者贾东杰说:“我们的下一步是改进头盔设计，使其具有更高的效率和更广泛的应用。”“之后，我们计划制造头盔的原型，并进行实验来验证我们的模拟预测。”

该模拟框架可以作为一种快速、准确的方法来研究其他与粒子相关的现象和设计。

参考文献:《在牙科和耳鼻喉科门诊干预中模拟真空头盔以容纳携带病原体的飞沫》，作者:贾东杰、乔纳森·李·贝克、阿奈斯·拉莫和马迪·埃斯梅利，2021年1月12日。DOI: 10.1063/5.0036749