Hoewel handen wassen bewezen effectief is in het tegengaan van de verspreiding van ziekten en infecties, de fysica erachter is zelden bestudeerd. Maar in Fysica van vloeistoffen , onderzoekers van Hammond Consulting Limited beschrijven een eenvoudig model dat de belangrijkste mechanismen van handen wassen vastlegt.

Door handen wassen te simuleren, ze schatten de tijdschalen waarop deeltjes, zoals virussen en bacteriën, uit handen werden genomen.

Het wiskundige model werkt in twee dimensies, met een golvend oppervlak dat langs een ander golvend oppervlak beweegt, en een dunne film van vloeistof tussen de twee. Golvende oppervlakken vertegenwoordigen handen omdat ze ruw zijn op kleine ruimtelijke schalen.

Deeltjes worden gevangen op de ruwe oppervlakken van de hand in potentiële putten. Met andere woorden, ze zijn op de bodem van een vallei, en om ze te laten ontsnappen, de energie van de waterstroom moet hoog genoeg zijn om ze omhoog en uit de vallei te krijgen.

De sterkte van de stromende vloeistof is afhankelijk van de snelheid van de bewegende handen. Een sterkere stroming verwijdert deeltjes gemakkelijker.

"In principe, de stroming vertelt je over de krachten op de deeltjes, "zei auteur Paul Hammond. "Dan kun je uitzoeken hoe de deeltjes bewegen en uitzoeken of ze worden verwijderd."

Hij vergelijkt het proces met het schrobben van een vlek op een overhemd:hoe sneller de beweging, hoe groter de kans dat het naar buiten komt.

"Als je je handen te zacht beweegt, te langzaam, ten opzichte van elkaar, de krachten gecreëerd door de stromende vloeistof zijn niet groot genoeg om de kracht te overwinnen die het deeltje naar beneden houdt, ' zei Hammond.

Zelfs wanneer deeltjes worden verwijderd, dat proces is niet snel. Typische richtlijnen voor het wassen van de handen, zoals die van de Centers for Disease Control and Prevention, stel ten minste 20 seconden onder de kraan voor.

Resultaten van het model van Hammond zijn het daarmee eens. Het duurt ongeveer 20 seconden krachtige beweging om potentiële virussen en bacteriën te verwijderen.

Het model houdt geen rekening met chemische of biologische processen die optreden bij het gebruik van zeep. Echter, het kennen van de mechanismen die deeltjes fysiek van handen verwijderen, kan aanwijzingen geven om effectiever te formuleren, milieuvriendelijke zeep.

"Vandaag de dag, we moeten wat meer nadenken over wat er gebeurt met de waschemicaliën als ze door het riool gaan en in het milieu terechtkomen, ' zei Hammond.

Hammond zei dat dit niet het hele verhaal van handen wassen is, maar het geeft wel antwoord op belangrijke vragen en legt de basis voor toekomstig onderzoek.