Научный проект «Исследование характеристик аэрозольных фильтров нового типа с нано- и микроволокнами», над которым работают сотрудники лаборатории «Аэрозоли» Института математики и механики им. Н.И. Лобачевского и Института экологии и природопользования Казанского федерального университета, поддержан грантом Российского научного фонда.

«Мы занимаемся теоретическим исследованием характеристик аэрозольного волокнистого фильтра нового типа, составленного из множества нано- и микроволокон, – объясняет руководитель проекта, заведующий кафедрой моделирования экологических систем ИЭиП Шамиль Зарипов. – В период пандемии COVID-19 защита индивидуального воздушного пространства и воздушного пространства рабочих и жилых помещений от вирусов, передающихся воздушно-капельным путем, играет особую роль. Вопросы, связанные с повышением эффективности респираторов, медицинских масок и различных аэрозольных фильтров для помещений, приобретают исключительный характер».

Исследование ученых КФУ направлено на поиск новых типов волокнистых материалов для портативных средств индивидуальной защиты органов дыхания (облегченных респираторов), которые будут эффективно защищать от вирусов и при этом позволять свободно дышать.

Основой аэрозольных фильтров, по словам профессора, должны стать инновационные пористые материалы. С помощью таких материалов можно будет также улучшить характеристики бытовых и промышленных фильтров, используемых в системах вентиляции воздуха.

«В рамках проекта будут разработаны новые математические модели течений аэрозоля в пористой области, составленной множеством цилиндров различного размера в диапазоне нано- и микрометров. Движение несущей среды описывается в приближении течения Стокса для потока вязкой жидкости с граничными условиями прилипания для микроволокон и условиями скольжения для нановолокон. Осаждение взвешенных частиц в результате диффузии, инерционной импакции и захвата исследуется на основе численного решения уравнений конвективно-диффузионного переноса и с помощью лагранжевых уравнений движения аэрозольных частиц», – рассказал об исследовании Шамиль Хузеевич.

Он отметил, что ученые планируют выявить, как влияют параметры фильтра на его эффективность – способность улавливать частицы, а также составить практические рекомендации по выбору диапазона оптимальных параметров. Исследования станут основой для усовершенствования волокнистых аэрозольных фильтров.