Volumen de fracción de aire respirado al inicio / pico de inspiración y espiración con tasas de ventilación de 7,5 litros por minuto (casos I) y 15 litros por minuto (casos II). El color en azul representa el volumen ocupado por aire puro, mientras que el color rojo representa el volumen que ocupa el aire puro respirado. Los colores intermedios representan una mezcla de aire fresco y respirado. Crédito:Heow Pueh Lee
Los profesionales de la salud han recomendado ampliamente el uso de mascarillas faciales para ayudar a retrasar la propagación de COVID-19. Esto ha desencadenado estudios que exploran la física del uso de mascarillas y la transmisión de enfermedades. así como investigaciones sobre materiales, diseño, y otros problemas que afectan la forma en que funcionan las máscaras faciales.
En Física de fluidos , Los investigadores analizaron la investigación sobre máscaras faciales y su uso y resumieron lo que sabemos, hasta la fecha, sobre la forma en que las mascarillas filtran o bloquean el virus. También resumen los problemas de diseño que aún deben abordarse.
Un aspecto clave de la función de la mascarilla facial implica el tamaño de las gotas de líquido expulsadas por la nariz y la boca cuando una persona habla. canta estornudos tos o incluso simplemente respira. Gotas más grandes, con tamaños alrededor de 5-10 micrones, son los más comunes. Estas gotitas son todavía bastante pequeñas, sin embargo. Comparar, un cabello humano tiene aproximadamente 70 micrones de diámetro.
Gotas aún más pequeñas, los de menos de 5 micrones, son posiblemente más peligrosos. Estos pueden convertirse en aerosol y permanecer suspendidos en el aire durante períodos prolongados. Entre los muchos tipos de máscaras en uso (máscaras de tela, máscaras quirúrgicas, y máscaras N95), solo los N95 pueden filtrar gotas del tamaño de un aerosol.
El rendimiento de las mascarillas faciales usadas durante muchas horas, como por parte de la atención médica u otros trabajadores esenciales, impactar la eficacia del uso general de la mascarilla. El confort térmico es un tema importante, especialmente en ambientes cálidos y húmedos.
Los investigadores encontraron que las mascarillas faciales fabricadas con materiales poliméricos híbridos podían filtrar partículas con alta eficiencia y al mismo tiempo enfriar la cara. Las fibras utilizadas en estas máscaras especiales son transparentes a la radiación infrarroja, permitiendo que el calor se escape por debajo de la máscara.
"Podría haber alguna relación entre la resistencia a la respiración y la resistencia al flujo de la mascarilla que deberá estudiarse durante un intervalo de uso de la mascarilla, ", dijo el autor Heow Pueh Lee". Además, la condición ambiental en el espacio compartimental dentro de la mascarilla deberá cuantificarse con mayor precisión utilizando sensores miniaturizados y el desarrollo de réplicas humanas para tales estudios ".
Los investigadores también revisaron estudios epidemiológicos destinados a descubrir si las mascarillas reducen el número de reproducción efectiva. Si el número de reproducción cae por debajo de 1, la epidemia deja de propagarse. Un estudio utilizó datos de COVID-19 del estado de Nueva York.
"Los resultados sugieren que el uso constante de mascarillas faciales eficientes, como mascarillas quirúrgicas, podría conducir a la erradicación de la pandemia si al menos el 70% de los residentes usan tales máscaras en público de manera constante, ", dijo el autor Sanjay Kumar." Incluso las máscaras de tela menos eficientes también podrían ralentizar la propagación si se usan de manera constante ".
