Staattisen sähkön merkitys virusten tarttumisessa

Virusten tarttumiseen vaikuttaa joissakin tapauksissa staattinen sähkö.
Jos ihminen sähköisesti eri tavalla varautunut kuin ilmassa leijaileva viruksia sisältävä aerosolihiukkanen, niin hän vetää niitä puoleensa.
Vihjeen tästä asiasta sain Minna Helinin kirjoituksesta, jossa lukee:
”Ihminen on positiivisesti varautunut ja virus on
negatiivisesti varautunut em. syystä johtuen ihminen ns. ”vetää”
virusta puoleensa”.
Yleensä pienillä ilmassa olevilla mikro-organismeilla on negatiivinen varaus. Olen ajatellut, että olisiko ihmisille uusi koronavirus on aikaisemmin sopeutunut tarttumaan lepakosta lepakkoon staattisen sähkön avulla. Luolissa, joissa lepakot asuvat, ei aurinko paista, jolloin virukset voivat säilyä niiden ilmassa pidempään tarttumiskykyisinä kuin ulkoilmassa, jossa ultraviolettisäteily vaikuttaa niihin. Viruksia sisältävä pisara saattaa varautua sähköisesti kuivuessaan ilmassa. Koska vesimolekyylit ovat poolisia, niin ne saattavat välillä haihtuessaan jättää enemmän elektroneja kuin protoneja. Vaikka molekyylin mukana irtoaisi yleensä yhtä paljon elektroneja ja protoneja niin, jos vain harvoin pisaraan jää molekyylistä ylimääräinen elektroni, niin pisara varautuu negatiivisesti. Asiaan vaikuttaa se, lähteekö poolinen molekyyli negatiivinen vai positiivinen pää edellä. Arkinen esimerkki staattisen sähkön syntymisestä haihtumisen seurauksena on hiusten muuttuminen sähköisiksi kuivuessa.  Vettä haihduttamalla on mahdollista tuottaa myös sähkövirtaa eikä ainoastaan staattista sähköä. On myös mahdollista, että pisaroiden kuivuessa ilmassa suurin osa niiden sähkövarauksesta jää pisaraan, jossa on sen sisältämät virukset ja muut kuiva-aineet. Koska silloin sellaisen massa on pienentynyt suhteessa sen sähkövaraukseen, niin sen staattinen sähkövaraus jaksaa liikuttaa sitä herkemmin. Vaikka ihminen olisi kokonaisuudessaan sähköisesti
neutraali niin johtuen siitä, että vesimolekyylit ovat poolisia, niin hän vetää jonkin verran puoleensa sähköisesti varautuneita aerosoleja. Sähköisesti varautunut ilmapallokin vetää puoleensa virtaavaa vettä, vaikka virtaava vesi 
olisi kokonaisuudessaan neutraalia.
Sähkön voima heikkenee etäisyyden kasvaessa niin, ettei se riitä lennättämään hiukkasta esimerkiksi kymmenen metrin päähän. Sen sijaan jos hiukkanen on senttimetrin päässä silmästä niin se saattaa tarttua siihen staattisen sähkön vaikutuksesta.
Jos iho silmien ympärillä on kuivaa ja henkilö on varautunut sähköisesti, niin vastakkaisesti varautuneet hiukkaset tarttuvat todennäköisemmin silmiin kuin niiden ympäröimään ihoon, koska vesimolekyylien vastakkaisesti varautuneet päät kääntyvät varauksellista hiukkasta kohti ja koska silmät johtavat silloin enemmän sähköä kuin iho. Puoleensa vetävästi varautuneet aerosolit pysähtyvät todennäköisemmin jo nenään, mutta hylkivästi varautuneet saattavat todennäköisemmin pysähtyä keuhkoihin. Arvelen, että COVID-19-tauti on jonkin verran erilainen, jos se alkaa keuhkoihin tarttuneista viruksista kuin jos se alkaa silmiin tai nenään tarttuneista viruksista. 

Kaupassa käydessä kannattaa mahdollisesti maadoittaa itsensä käyttämällä  sähköä johtavia jalkineita. Eristävät kumi- tai muovipohjaiset jalkineet ovat sellaisinaan sillä tavalla huonoja, että ne voivat varata niitä käyttävän henkilön sähköisesti. Sen sijaan esimerkiksi kosteat nahkapohjaiset kengät tai kengät, joiden pohjaan on liimattu maadoitusteippi voivat johtaa riittävästi sähköä niin, ettei henkilöön kerry merkittävää sähkövarausta. Maadoittavat kenkäpussit suojaisivat vielä lisäksi muuten kenkiä mahdollisesti viruksia sisältävältä lialta. Hengityssuojaimissa olisi parasta olla sekä positiivisesti että negatiivisesti varautunut sähköstaattinen suodatin, niin ne pysäyttäisi suurimman osan sekä negatiivisesti että positiivisesti varautuneista viruksia sisältävistä hiukkasista. Minä olen käyttänyt Sini-merkkistä sähköstaattista liinaa puuvillaisen maskin sisällä. Olen tehnyt maskeista yleensä sellaisia, että niihin voi laittaa sisälle lisää suodattavaa materiaalia rikkomatta niitä ja poistaa sen ennen pesua 90 asteessa. Kaupoissa ja muissa sellaisissa paikoissa, joissa käy paljon ihmisiä sisätiloissa on tärkeää huolehtia tuuletuksesta, koska mahdollisesti sähkövarauksellisia virusaerosoleja on vaikeaa väistää. Kuitenkin on syytä varoa, etteivät ilmavirtaukset pöllytä ilmaan mahdollisesti jo laskeutunutta pölyä. Uimalasit saattavat suojata hyvin silmiä ilmassa olevilta viruksilta. Tavalliset teknisiin töihin tarkoitetutkin suojalasit ovat todennäköisesti parempi kuin ei mitään ja sellaiset voivat tiivistää maskin paremmin kasvoille.

En tarkkaan tiedä miten suuri merkitys staattisella sähköllä on SARS-CoV-2-virusten tarttumisessa, mutta olen jokseenkin varma, että ainakin joissakin tapauksissa se on ratkaiseva asia. Jos kuitenkin helpot ja tehokkaat keinot tartuntojen ehkäisyyn kuten käsienpesu ja turvavälit ovat jo käytössä, niin seuraavaksi tartuntojen jäljellä olevaa riskiä saattaa voida pienentää merkittävästi käyttämällä niiden lisäksi monia vaikeampia ja vähemmän tehokkaita menetelmiä. Pienikin tartuntariskin vähennys voi olla merkittävä asia. Olisi oleellisesti eri asia, jos R0-luku olisi 0,99 kuin jos se olisi 1,01.

MIT:n tutkimus sähkön tuottamisesta veden tiivistymisen avulla:  http://news.mit.edu/2014/getting-charge-out-water-droplets-0714
Mikropipetoinnissa syntyvät pisarat ovat yleensä sähköisesti varautuneita: https://www.nature.com/articles/srep02037
Sähköllä toimivat grafeenimaskit voivat suojata paremmin kuin N95-naamarit: https://www.dezeen.com/2020/03/06/guardian-g-volt-face-mask-graphene-coronavirus-bacteria/
Hiusten kuivuessa kuivassa ilmassa niissä kasvaa negatiivinen sähkövaraus: http://matkallaekoon.blogspot.com/2014/01/apua-sahkoisiin-hiuksiin.html
Mikro-organismeilla on tyypillisesti negatiivinen varaus:  https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/electrostatic-charge

Muokattu 28.2.2021:

Olin kirjoittanut: ”VTT:n testeissä polyesteristä valmistettu maski pysäytti enemmän virushiukkasia kuin puuvillainen oletettavasti siksi, että polyesteri varautuu helposti sähköisesti.” Syynä siihen, miksi polyesterimaski suodatti paremmin kuin puuvillainen, oli kuitenkin se, että puuvillainen kastui nopeammin. Märkä maski ei suodata hyvin. Sähkövarauksella oli kyseisessä testissä vain erittäin vähän merkitystä.