Los investigadores han encontrado una mejor manera de probar qué tejidos funcionan mejor para las máscaras que están destinadas a retardar la propagación de COVID-19. Al probar esos tejidos en condiciones que imitan la humedad del aliento de una persona, los investigadores han obtenido medidas que reflejan con mayor precisión cómo se comportan las telas cuando las usa un ser vivo, persona que respira.

Las nuevas mediciones muestran que en condiciones de humedad, la eficiencia de filtración, una medida de qué tan bien un material captura partículas, aumentó en un promedio del 33% en las telas de algodón. Los tejidos sintéticos se comportaron mal en relación con el algodón, y su desempeño no mejoró con la humedad. El material de las máscaras de procedimientos médicos tampoco mejoró con la humedad, aunque se desempeñó aproximadamente en el mismo rango que los algodones.

Este estudio, realizado por científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y el Instituto de Conservación del Museo Smithsonian, fue publicado en Nano materiales aplicados por ACS .

Un estudio anterior realizado por el mismo equipo de investigación mostró que las máscaras de doble capa hechas de telas de algodón de tejido apretado con una siesta elevada, como franelas, son particularmente eficaces para filtrar la respiración. Ese estudio se realizó en condiciones relativamente secas en el laboratorio, y su principal hallazgo sigue en pie.

"Las telas de algodón siguen siendo una excelente opción, ", dijo el científico investigador del NIST Christopher Zangmeister." Pero este nuevo estudio muestra que las telas de algodón en realidad funcionan mejor en máscaras de lo que pensamos ".

Los investigadores también probaron si la humedad dificulta la respiración de las telas y no encontraron cambios en la transpirabilidad.

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) recomiendan que las personas usen máscaras para retrasar la propagación del COVID-19. Cuando se usa correctamente, esas máscaras filtran algunas de las gotitas llenas de virus que exhala una persona infectada y también ofrecen cierta protección al usuario al filtrar el aire entrante.

Este estudio es uno de varios, realizado por NIST y otras organizaciones, que contribuyó a los primeros estándares para máscaras de tela destinadas a frenar la propagación de COVID-19. Estos estándares fueron publicados recientemente por la organización de desarrollo de estándares ASTM International.

La eficiencia de filtración de las telas de algodón aumenta en condiciones de humedad porque el algodón es hidrófilo, lo que significa que le gusta el agua. Al absorber pequeñas cantidades de agua en el aliento de una persona, Las fibras de algodón crean un ambiente húmedo dentro de la tela. A medida que pasan las partículas microscópicas, absorben algo de esta humedad y crecen, lo que los hace más propensos a quedar atrapados.

La mayoría de las telas sintéticas por otra parte, son hidrofóbicos, lo que significa que no les gusta el agua. Estos tejidos no absorben la humedad, y su eficiencia de filtración no cambia en condiciones de humedad.

Para este estudio, el equipo probó muestras de tela, no máscaras reales. Primero, prepararon muestras de tela de doble capa colocándolas dentro de una pequeña caja donde el aire se mantenía al 99% de humedad, aproximadamente lo mismo que el aliento exhalado por una persona. Para comparacion, se preparó un segundo conjunto de muestras a un 55% de humedad. Una vez que las telas alcanzaron un equilibrio con el aire humidificado, los investigadores los colocaron frente a una tubería que emitía aire aproximadamente a la misma velocidad que el aliento exhalado. Ese aire transportaba partículas de sal en una variedad de tamaños típicos de las gotas que una persona exhala al respirar, hablar y toser. Este método de partículas de sal es recomendado por el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) de los CDC para medir el rendimiento de filtración de los materiales para fabricar máscaras.

Los investigadores calcularon la eficiencia de la filtración midiendo la cantidad de partículas en el aire antes y después de pasar a través de la tela. Midieron la transpirabilidad midiendo la presión del aire en ambos lados de la tela a medida que el aire pasaba a través de ella.

Los investigadores probaron nueve tipos diferentes de franela de algodón, que en condiciones de humedad aumentaron sus eficiencias de filtración del 12% al 45%, con un incremento medio del 33%. Probaron seis tipos de tejido sintético, incluyendo nailon, poliéster y rayón. Todos funcionaron mal en comparación con la franela de algodón independientemente de la humedad. Las máscaras para procedimientos médicos y las máscaras de respiración N95 proporcionaron la misma eficiencia de filtración en condiciones de alta y baja humedad.

Si bien el cambio en el rendimiento de las franelas de algodón es grande, en realidad, no absorben mucha agua. En condiciones de humedad, una máscara de franela de algodón de dos capas absorbe alrededor de 150 miligramos de agua del aliento humano, el equivalente a una o dos gotas. Si las máscaras de tela se mojan de alguna otra manera, pueden volverse difíciles de respirar, y el CDC advierte que la gente no los use para actividades como nadar. Si las máscaras se mojan debido al clima, deberían cambiarse.

Si bien esta investigación proporciona información útil para las personas que usan mascarillas, también contiene lecciones para los científicos que están trabajando para mejorar las máscaras y medir su desempeño.

"Para comprender cómo funcionan estos materiales en el mundo real, "Zangmeister dijo, "Necesitamos estudiarlos en condiciones realistas".