How do gas masks actually work? - George Zaidan

Übersetzung: Philipp Haubold Lektorat: Sonja Maria Neef

You might think of gas masks as clunky, spooky, military-looking devices

Du stellst dir Gasmasken vielleicht als gruselige Militärausrüstung vor,

only found in spy movies or World War I museums.

die man nur in Spionagefilmen oder Museen des Ersten Weltkriegs findet.

But you probably already own a mask that uses remarkably similar technology.

Aber wahrscheinlich hast du schon eine Maske,

die eine bemerkenswert ähnliche Technologie nutzt.

And in the near future, we may need to rely on these filters

Und in naher Zukunft müssen wir uns möglicherweise

as part of our everyday lives.

als Teil unseres täglichen Lebens auf diese Filter verlassen.

In addition to emerging diseases,

Zusätzlich zu neu auftretenden Krankheiten

wildfire frequency has more than tripled from 1996 to 2021.

hat sich die Häufigkeit von Waldbränden von 1996 bis 2021 mehr als verdreifacht.

As fires burn longer and cover more land, their smoke affects more people each year.

Da Brände länger brennen und mehr Land bedecken,

sind jedes Jahr mehr Menschen von ihrem Rauch betroffen.

Climate change is also causing more hot, sunny days,

Der Klimawandel verursacht auch mehr heiße, sonnige Tage,

which accelerates the production of toxic ground level ozone.

was die Produktion von giftigem bodennahem Ozon beschleunigt.

Aber wie funktionieren diese Masken

So, how do these masks work,

and can they protect us from new and old airborne threats?

und können sie uns vor neuen und alten Gefahren aus der Luft schützen?

Well, the first rule of filters is making sure you have a tight seal.

Nun, als Erstes gilt, sicherzugehen, dass der Verschluss dicht hält.

Without that, even the best mask in the world is useless.

Ohne das ist selbst die beste Maske der Welt nutzlos.

So assuming your mask is on tight,

Also angenommen, deine Maske ist festgezogen,

this technology can capture pollutants in one of two ways:

kann diese Technologie Schadstoff auf eine von zwei Arten auffangen:

filtering them out by size or attracting specific chemical compounds.

Sie filtert sie nach Größe heraus

oder zieht bestimmte chemische Verbindungen an.

For an example of the first approach, let’s look at wildfire smoke.

Schauen wir uns als Beispiel mal den Rauch von Waldbränden an.

When forests burn, they generate a wide variety of chemicals.

Wenn Wälder brennen, erzeugen sie eine Vielzahl von Chemikalien.

At close range, there are so many different pollutants

Im Umfeld gibt es so viele verschiedene Schadstoffe

at such high concentrations that no filter could help you—

in so hohen Konzentrationen, dass dir kein Filter helfen könnte.

this is why firefighters travel with their own air supply.

Aus diesem Grund haben Feuerwehrleute ihre eigene Luftversorgung.

But further away, the situation is different.

Aber weiter weg ist die Situation anders.

While there's still a range of chemicals,

Es gibt zwar immer noch eine Reihe von Chemikalien,

they’ve mostly aggregated into tiny solid or liquid particles

aber sie haben sich meist zu kleinen festen oder flüssigen Partikeln vereint,

smaller than 2.5 microns in diameter.

mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern.

This particulate matter is much of what you're seeing and smelling in smoke,

Diese Partikel machen vieles von dem aus, was du im Rauch siehst und riechst,

and it's especially dangerous for children, the elderly,

und sind besonders gefährlich für Kinder, ältere Menschen

and those with respiratory or cardiovascular diseases.

und Menschen mit Atemwegs- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Luckily, the majority of these particulates are still large enough

Zum Glück sind die meisten dieser Partikel immer noch groß genug,

to be captured by the most basic filters,

um von den einfachsten Filtern erfasst zu werden,

which are made of polypropylene or glass strands

die aus Polypropylen oder Glassträngen bestehen,

roughly 1/10 the width of a human hair.

die etwa 1/10 der Breite eines menschlichen Haares dick sind.

Under a microscope, they look like a thick forest,

Unter dem Mikroskop sehen sie aus wie ein dichter Wald,

and at this scale, these branches have a special property.

und in dieser Größenordnung haben diese Zweige eine besondere Eigenschaft.

Typically, when you use a sieve,

Wenn du ein Sieb verwendest,

you’re filtering out objects larger than the sieve’s holes.

filterst du normalerweise Objekte heraus, die größer sind als die Löcher des Siebs.

But these polypropylene branches can catch particles much smaller

Diese Polypropylen-Zweige können jedoch Partikel auffangen, die viel kleiner sind

than the gaps between them.

als die Lücken zwischen ihnen.

That’s because, when a particle collides with a thread,

Denn wenn ein Partikel mit einem Faden kollidiert,

van der Waals forces cause it to stick as if it were made of Velcro.

sorgen Van-der-Waals-Kräfte dafür,

dass er haftet, als wäre er ein Klettverschluss.

Plus, size-based filters can use electrically charged fibers

Außerdem können größenabhängige Filter elektrisch geladene Fasern verwenden,

that attract particles not already on a collision course.

die Partikel anziehen, die sich noch nicht auf Kollisionskurs befinden.

This is how even a simple N95 mask can catch at least 95% of particulate matter.

So kann selbst eine einfache N95-Maske mindestens 95% der Partikel auffangen.

And why an N100 mask

Genauso kann auch eine N100-Maske

or an air purifier with a high efficiency particulate air filter

oder ein Luftreiniger mit einem hocheffizienten Partikelluftfilter

can catch at least 99.97% of particulates.

mindestens 99,97% der Partikel auffangen.

With a tight seal,

Bei einem dichten Verschluss

this level of protection will filter out most airborne pollution.

filtert dieses Schutzniveau die meisten Luftverschmutzungen heraus.

Unfortunately, some pollutants are still too small for this approach,

Leider sind einige Schadstoffe immer noch zu klein für diesen Ansatz,

including ozone molecules.

darunter auch Ozonmoleküle.

These are barely bigger than the oxygen that we need to breathe

Diese sind kaum größer als der Sauerstoff, den wir zum Atmen benötigen,

and exposure is associated with asthma, respiratory conditions,

und der Kontakt kann zu Asthma, Atemwegserkrankungen

and even premature death.

und sogar vorzeitigem Tod führen.

Our best chance to filter them are activated carbon masks.

Unsere beste Chance, sie zu filtern, sind Aktivkohlemasken.

At the microscopic level, activated carbon looks like a vast black honeycomb,

Auf mikroskopischer Ebene sieht Aktivkohle aus wie eine riesige schwarze Wabe,

and it's highly microporous structure can trap tiny ozone molecules.

und ihre hochgradig mikroporöse Struktur kann winzige Ozonmoleküle einfangen.

But this material still needs help to capture other pollutants

Dieses Material braucht dennoch Hilfe, um andere Stoffe einzufangen,

like hydrogen sulfide, chlorine, and ammonia.

wie Schwefelwasserstoff, Chlor und Ammoniak.

For these threats, we need to combine the activated carbon

Um diesen Gefahren zu begegnen, kombinieren wir die Aktivkohle

with some simple chemistry.

mit einfacher Chemie.

If the pollutant is acidic, we can infuse the filter with a basic chemical.

Wenn der Schadstoff sauer ist,

können wir den Filter mit einer Grundchemikalie infundieren.

Wenn sie aufeinandertreffen, reagieren sie und das Gas wird eingeschlossen.

Then when the two meet, they react, and the gas is trapped.

Similarly, we can use acids to trap basic pollutants.

So ähnlich können wir Säuren nutzen, um basische Schadstoffe abzufangen.

Even with the right mask, it's still smart to check air quality indicators

Auch mit der richtigen Maske ist es klug, Indikatoren für die Luftqualität zu prüfen

and to stay indoors when the threat level is high.

und drinnen zu bleiben, wenn die Gefahrenstufe hoch ist.

And just like a mask, you'll want to make sure your house is well sealed.

Und wie bei Masken solltest du schauen, dass auch dein Haus dicht ist.

You can do this by closing windows, turning off fans that vent outside,

Das tust du, indem du Fenster schließt, Lüfter nach draußen abstellst,

and using HEPA filter equipped air purifiers

und Luftreiniger mit HEPA-Filtern

or their cheaper, DIY cousin, the Corsi-Rosenthal box.

oder ihren billigeren, selbstgebauten Cousin verwendest,

die Corsi-Rosenthal-Box.

Following these guidelines can help us breathe easy

Das Befolgen dieser Richtlinien hilft, besser zu atmen,

as we work on preventing these pollutants in the first place.

und wir arbeiten daran, diese Schadstoffe von vornherein zu verhindern.