Hengityssuojain todella auttaa koronaviruksen torjunnassa – ainakin niin päin, että suojan kantaja yskii ja puhaltaa virusta ympärilleen selvästi vähemmän kuin suojaamaton kulkija.

Työterveyslaitos toteaa, että itse tehty maski ei suojaa käyttäjää koronavirukselta ja että likainen maski voi olla viruksenlevittäjä. Maski saattaa suojata muita maskin käyttäjän hengitysteistä leviäviltä pisaroilta, joten oireettoman taudinkantajan maskin käytöstä voi olla hyötyä esimerkiksi liikennevälineissä ja kaupoissa, Työterveyslaitos kertoo. Tieteellistä näyttöä tästä ei kuitenkaan ole.

Suojaimen toimintaa hengityspyörteiden rajoittamisessa havainnollistaa saksalaisen Lavision-yhtiön julkaisema video. Kuvanauha on toteutettu niin sanotulla schlieren-tekniikalla, joka vangitsee kameraan ilmavirtausten aiheuttamat pyörteet – mukaan lukien ihmisen uloshengityksen.

Suojaimen kera hengittävän koehenkilön ympärilleen puhkumat tuulet eivät eroa siitä hennosta ilmavirrasta, joka nousee otsalta ihon lämmittämänä ylöspäin. Ilman maskia uloshengitys näkyy suurina pyörteinä, jotka yltävät kauas kuva-alan ulkopuolelle.

Nämä hengityspyörteet kantavat myös virukset mukanaan, jos ihminen on saanut tartunnan.

Lavision on laserkuvantamiseen sekä muuhun tekniseen kuvantamiseen ja valokuvaukseen erikoistunut yritys.

Schlierenin idea 1600-luvulta, kuvauksessa alkaen 1864

Schlieren-kuvaus, joka suomentuisi saksasta kirjaimellisesti käännettynä viirukuvaukseksi, soveltuu niin videon kuin yksittäisten kuvaruutujen ottamiseen. Menetelmää käytetään yleisesti muun muassa aerodynamiikan tutkimuksessa.

Tekniikka ei ole digitaalinen, vaan perustuu kuvausjärjestelmän fyysiseen rakenteeseen. Schlierenin perusidea on yksinkertainen ja läheistä sukua niin sanotulle varjokuvaukselle (engl. shadowgraph). Ilman turbulenssin ja lämpötilaerojen aiheuttamat epätasaisuudet näkyvät väreilevinä varjoina tutkittavan kohteen takana, jos kohdetta valaistaan yhdensuuntaisilla valonsäteillä.

Varjokuvaus ei kuitenkaan ole kovin herkkä menetelmä. Esimerkiksi tuli ja ammusten aiheuttamat shokkiaallot erottuvat kyllä hyvin, mutta pienemmän kontrastin epätasaisuudet eivät.

Schlieren parantaa tätä puutetta huomattavasti. Yksityiskohtien tasolla schlieren-tekniikoita on paljon erilaisia, mutta niitä kaikkia yhdistää terävä veitsi, joka sijoitetaan kameran ulkopuolelle peili- tai linssijärjestelmän polttopisteeseen peittämään noin puolet kuva-alasta.

Koska veitsi on polttopisteessä, se on maksimaalisen pahasti ulkona tarkennuksesta eikä näy kuvassa itse – mutta valikoivana varjostimena se toimii. Jos valonsäteet ovat taipuneet turbulentissa ilmassa veistä kohti, se osa kuvaa, josta ne ovat peräisin, himmenee. Jos säteet ovat taipuneet poispäin veitsestä, kyseinen osa kuvaa muuttuu kirkkaammaksi.

Schlieren-kuvaus ei ole myöskään uusinta uutta, vaan hyväksi havaittua vuosikertatekniikkaa. Valokuvauksessa sitä käytti ensimmäisenä saksalaisfyysikko August Toepler, joka kehitti valmiiksi kuuluisamman ranskalaiskollegansa Léon Foucault’n idean. Tämä tapahtui 1864, siis useampi vuosikymmen ennen elokuvan keksimistä.

Varjokuvauksen idea tosin lienee nähty jonkinlaisella yleisellä tasolla jo esihistoriallisella luolanuotiolla. Jopa schlierenin konsepti on 1800-lukua vanhempi: britti Robert Hooke keksi sen 1665, vaikka ei voinutkaan vangita havaintojaan valokuvaan.

LUE VAPAAVUOROSSA:

Varpu Tavi: Tee itse suusuoja