Si las pautas de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de los Estados Unidos no son suficientes para convencerlo de que los protectores faciales por sí solos no deben usarse para detener la propagación de COVID-19, entonces tal vez lo haga un nuevo estudio de visualización.

Para aumentar la conciencia pública sobre la efectividad de los protectores faciales solos, así como las mascarillas faciales con válvulas de exhalación, Los investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la Florida Atlantic University utilizaron visualizaciones cualitativas para probar cómo funcionan los protectores faciales y las máscaras con válvulas para impedir la propagación de gotas del tamaño de un aerosol. El uso público generalizado de estas alternativas a las máscaras regulares podría tener un efecto adverso en los esfuerzos de mitigación.

Para el estudio, recién publicado en la revista Física de fluidos , 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. Al colocar un protector facial de plástico y una máscara facial con clasificación N95 con válvula, pudieron trazar un mapa de las trayectorias de las gotas y demostrar cómo se desempeñaban.

Los resultados del estudio muestran que, aunque los protectores faciales bloquean el movimiento inicial hacia adelante del jet, las gotas expulsadas se mueven alrededor de la visera con relativa facilidad y se extienden sobre un área grande dependiendo de las perturbaciones ambientales ligeras. Las visualizaciones de la mascarilla equipada con un puerto de exhalación indican que una gran cantidad de gotas pasan a través de la válvula de exhalación sin filtrar. lo que reduce significativamente su eficacia como medio de control de fuentes.

"De este último estudio, pudimos observar que los protectores faciales pueden bloquear el movimiento inicial hacia adelante del chorro exhalado, sin embargo, las gotas de aerosol expulsadas con el chorro pueden moverse alrededor de la visera con relativa facilidad, "dijo Manhar Dhanak, Doctor., Jefe de departamento, profesor, y director de SeaTech, quien fue coautor del artículo con Siddhartha Verma, Doctor., autor principal y profesor asistente; y John Frankenfeld, un profesional técnico, todo dentro del Departamento de Ingeniería Mecánica y Oceánica de la FAU. "Tiempo extraordinario, estas gotitas pueden dispersarse sobre un área amplia tanto en dirección lateral como longitudinal, aunque con una concentración de gotas decreciente ".

Para demostrar el rendimiento del protector facial, Los investigadores utilizaron una hoja láser horizontal además de una hoja láser vertical que revela cómo las gotas cruzan el plano horizontal. Los investigadores no solo observaron la propagación hacia adelante de las gotas, encontraron que las gotas también se esparcen en la dirección contraria. Notablemente, los protectores faciales impiden el movimiento hacia adelante de las gotas exhaladas hasta cierto punto, y las máscaras con válvulas lo hacen en menor medida. Sin embargo, una vez liberado al medio ambiente, las gotitas del tamaño de un aerosol se dispersan ampliamente dependiendo de las perturbaciones ambientales ligeras.

Al igual que la mascarilla facial con clasificación N-95 utilizada en este estudio, otros tipos de máscaras, como ciertas máscaras de tela que están disponibles comercialmente, también vienen equipadas con uno o dos puertos de exhalación, ubicado a ambos lados de la mascarilla. La mascarilla con clasificación N95 con la válvula de exhalación utilizada en este estudio tenía una pequeña cantidad de gotitas exhaladas que escapaban del espacio entre la parte superior de la mascarilla y el puente de la nariz. Es más, el puerto de exhalación redujo significativamente la efectividad de la máscara como medio de control de la fuente, como una gran cantidad de gotitas pasa a través de la válvula sin filtrar y sin obstáculos.

"Existe una tendencia cada vez mayor a que las personas sustituyan las mascarillas quirúrgicas o de tela por protectores faciales de plástico transparente, además de utilizar mascarillas equipadas con válvulas de exhalación, ", dijo Verma." Un factor determinante para esta mayor adopción es una mayor comodidad en comparación con las máscaras normales. Sin embargo, los protectores faciales tienen espacios visibles a lo largo de la parte inferior y los lados, y las máscaras con puertos de exhalación incluyen una válvula unidireccional que restringe el flujo de aire al inhalar, pero permite la salida libre de aire. El aire inhalado se filtra a través del material de la mascarilla, pero el aliento exhalado pasa a través de la válvula sin filtrar ".

Los investigadores dicen que la conclusión clave de este último estudio ilustra que los protectores faciales y las mascarillas con válvulas de exhalación pueden no ser tan efectivos como las mascarillas faciales normales para restringir la propagación de gotitas en aerosol. A pesar de la mayor comodidad que ofrecen estas alternativas, dicen que puede ser preferible usar bien construido, Máscaras quirúrgicas o de tela de alta calidad con un diseño sencillo, en lugar de caretas y máscaras equipadas con válvulas de exhalación. Adopción pública generalizada de las alternativas, en lugar de máscaras regulares, potencialmente podría tener un efecto adverso en los esfuerzos de mitigación en curso contra COVID-19.

"La investigación realizada por los profesores Dhanak y Verma sobre la importancia de cubrirse el rostro adecuadamente para detener la propagación de COVID-19 ha iluminado literalmente el mundo, "dijo Stella Batalama, Doctor., decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la FAU. "Si bien la aceptación generalizada con respecto a la necesidad de cubrirse el rostro ha aumentado constantemente, Existe una tendencia creciente de personas que están sustituyendo las mascarillas quirúrgicas o de tela por protectores faciales de plástico transparente. y con máscaras equipadas con válvulas de exhalación. Esta última investigación proporciona evidencia importante para respaldar aún más las pautas de los CDC e informar al público para que haga mejores selecciones en su elección de cubiertas faciales para su beneficio y para la seguridad pública ".