Con la máscara de algodón acolchada cosida, las gotas viajaron 2.5 pulgadas. Crédito:Florida Atlantic University, Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación
En la actualidad, No existen pautas específicas sobre los materiales y diseños más efectivos para las mascarillas para minimizar la propagación de las gotas de la tos o los estornudos para mitigar la transmisión de COVID-19. Si bien ha habido estudios previos sobre cómo funcionan las máscaras de grado médico, Los datos sobre los revestimientos a base de tela utilizados por la gran mayoría del público en general son escasos.
Investigación de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la Florida Atlantic University, recién publicado en la revista Física de fluidos , Demuestra a través de la visualización de toses y estornudos emulados, un método para evaluar la eficacia de las mascarillas para obstruir las gotitas. La razón de ser de la recomendación de usar máscaras u otras cubiertas faciales es reducir el riesgo de infección cruzada a través de la transmisión de gotitas respiratorias de personas infectadas a personas sanas.
Los investigadores emplearon la visualización del flujo en un entorno de laboratorio utilizando una lámina de luz láser y una mezcla de agua destilada y glicerina para generar la niebla sintética que componía el contenido de un chorro de tos. Visualizaron gotas expulsadas de la boca de un maniquí mientras simulaban toser y estornudar. Probaron máscaras que están disponibles para el público en general, que no se aparten del suministro de mascarillas y respiradores de grado médico para los trabajadores de la salud. Probaron una cubierta estilo bandana de una sola capa, una máscara casera cosida con dos capas de tela de algodón para acolchar que consta de 70 hilos por pulgada, y una mascarilla en forma de cono no estéril que está disponible en la mayoría de las farmacias. Al colocar estas diversas máscaras en el maniquí, pudieron trazar los caminos de las gotas y demostrar cuán diferente se comportan.
Con un pañuelo de algodón doblado, gotitas recorrieron 1 pie, 3 pulgadas. Crédito:Florida Atlantic University, Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación
Los resultados mostraron que las mascarillas faciales ligeramente dobladas y las cubiertas tipo bandana proporcionan una capacidad mínima de detención para las gotitas respiratorias en aerosol más pequeñas. Máscaras caseras bien ajustadas con múltiples capas de tela para acolchar, y máscaras de estilo cono listas para usar, demostró ser el más eficaz para reducir la dispersión de gotas. Estas máscaras pudieron reducir significativamente la velocidad y el alcance de los chorros respiratorios, aunque con algunas fugas a través del material de la máscara y por pequeños huecos a lo largo de los bordes.
En tono rimbombante, las toses emuladas descubiertas pudieron viajar notablemente más lejos que la pauta de distanciamiento recomendada actualmente de 6 pies. Sin mascara las gotas viajaron más de 8 pies; con un pañuelo, viajaron 3 pies, 7 pulgadas; con un pañuelo de algodón doblado, viajaron 1 pie, 3 pulgadas; con la máscara de algodón acolchado cosido, viajaron 2.5 pulgadas; y con la máscara estilo cono, las gotas viajaron alrededor de 8 pulgadas.
"Además de proporcionar una indicación inicial de la eficacia del equipo de protección, Los elementos visuales utilizados en nuestro estudio pueden ayudar a transmitir al público en general la razón de ser de las pautas y recomendaciones de distanciamiento social para el uso de mascarillas. "dijo Siddhartha Verma, Doctor., autor principal y profesor asistente que fue coautor del artículo con Manhar Dhanak, Doctor., Jefe de departamento, profesor, y director de SeaTech; y John Frakenfeld, paraprofesional técnico, todo dentro del Departamento de Ingeniería Mecánica y Oceánica de la FAU. "Promover una conciencia generalizada sobre las medidas preventivas efectivas es crucial en este momento, ya que estamos observando picos significativos en los casos de infecciones por COVID-19 en muchos estados, especialmente Florida ".
Con la máscara estilo cono, las gotas viajaron alrededor de 8 pulgadas. Crédito:Florida Atlantic University, Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación
Cuando el maniquí no estaba equipado con una máscara, proyectaron gotitas mucho más lejos que las pautas de distancia de 6 pies actualmente recomendadas por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de los Estados Unidos. Los investigadores observaron gotas que viajan hasta 12 pies en aproximadamente 50 segundos. Es más, las gotitas trazadoras permanecieron suspendidas en el aire durante hasta tres minutos en el ambiente inactivo. Estas observaciones, en combinación con otros estudios recientes, sugieren que es posible que sea necesario actualizar las pautas actuales de distanciamiento social para tener en cuenta la transmisión de patógenos basada en aerosoles.
"Descubrimos que aunque se observó que los chorros turbulentos sin obstrucciones viajaban hasta 12 pies, una gran mayoría de las gotas expulsadas cayeron al suelo en este punto, "dijo Dhanak." Es importante destacar que, tanto el número como la concentración de las gotas disminuirán al aumentar la distancia, que es la razón fundamental detrás del distanciamiento social ".
El patógeno responsable de COVID-19 se encuentra principalmente en las gotitas respiratorias que son expulsadas por los individuos infectados durante la tos. estornudos o incluso hablar y respirar. Aparte de COVID-19, Las gotitas respiratorias también son el medio principal de transmisión de varias otras enfermedades virales y bacterianas. como el resfriado común, influenza, tuberculosis, SARS (síndrome respiratorio agudo severo), y MERS (síndrome respiratorio de Oriente Medio), para nombrar unos pocos. Estos patógenos están envueltos en gotitas respiratorias, que puede aterrizar en individuos sanos y resultar en transmisión directa, o sobre objetos inanimados, que puede provocar una infección cuando una persona sana entra en contacto con ellos.
"Nuestros investigadores han demostrado cómo las máscaras pueden reducir significativamente la velocidad y el alcance de las gotitas y chorros respiratorios. Además, han descubierto cómo las toses emuladas pueden viajar notablemente más lejos que la pauta de distanciamiento de seis pies recomendada actualmente, "dijo Stella Batalama, Doctor., decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la FAU. "Su investigación describe el procedimiento para configurar experimentos de visualización simples utilizando materiales fácilmente disponibles, que puede ayudar a los profesionales sanitarios, investigadores médicos, y fabricantes en la evaluación cualitativa de la eficacia de las mascarillas y otros equipos de protección personal ".
