Máscaras de tres capas más efectivas contra las gotas respiratorias grandes

Máscaras de tres capas más efectivas contra las gotas respiratorias grandes

marzo 8, 2021 0 Por RenzoC

Si planea comprar una mascarilla para protegerse y proteger a los demás del COVID-19, asegúrese de que sea una mascarilla de tres capas. Es posible que haya escuchado esta recomendación antes, pero los investigadores ahora han encontrado una razón más por la que las máscaras de tres capas son más seguras que las alternativas de una o dos capas.

Aunque este consejo se basó originalmente en estudios que mostraban que tres capas impedían que las partículas pequeñas pasaran a través de los poros de la máscara, los investigadores ahora han demostrado que las máscaras quirúrgicas de tres capas también son más efectivas para evitar que las gotas grandes sean una tos o un estornudo que se atomice. en pequeñas gotas. Estas gotas grandes para la tos pueden penetrar a través de máscaras de una o dos capas y atomizarse en gotas mucho más pequeñas, lo cual es especialmente crucial ya que estas gotas más pequeñas (a menudo llamadas aerosoles) pueden permanecer en el aire durante períodos de tiempo más largos. Los investigadores estudiaron máscaras quirúrgicas de una, dos y tres capas para demostrar este comportamiento.

Los investigadores informaron sus hallazgos en Avances en la ciencia el 5 de marzo.

El equipo señala que las máscaras de una y dos capas brindan protección al bloquear parte del volumen de líquido de la gota original y son significativamente mejores que no usar máscaras. Esperan que los fabricantes puedan utilizar sus hallazgos sobre el tamaño de poro ideal de la máscara, el grosor del material y las capas para producir los diseños de máscara más efectivos. California San Diego, el Instituto Indio de Ciencia y la Universidad de Toronto han descubierto que, contrariamente a la intuición, las gotas respiratorias grandes que contienen partículas emuladoras de virus (PEV) en realidad se atomizan cuando golpean una máscara de una sola capa, y muchos de estos VEP pasan a través de esa capa. . Piense en ello como una gota de agua que se rompe en gotitas más pequeñas al pasar por un colador. Para una gota de 620 micrones, el tamaño de una gota grande causada por la tos o el estornudo, una mascarilla quirúrgica de una sola capa limita sólo alrededor del 30 por ciento del volumen de la gota; una máscara de doble capa funciona mejor, limitando aproximadamente el 91 por ciento del volumen de la gota; mientras que una máscara de tres capas tiene una expulsión de gotas insignificante, casi cero. Este video también ilustra la investigación.

«Si bien se espera que las partículas sólidas grandes en el rango de 500-600 micrones deban detenerse con una máscara de una sola capa con un tamaño de poro promedio de 30 micrones, estamos demostrando que este no es el caso con las gotas de líquido», dijo Abhishek Saha. , profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en UC San Diego y coautor del artículo. «Si estas gotitas respiratorias más grandes tienen suficiente velocidad, lo que sucede al toser o estornudar, cuando aterrizan en una sola capa de este material se dispersa y se exprime a través de los poros más pequeños de la máscara».

Esto es un problema. Los modelos de física de gotas han demostrado que si bien se espera que estas gotas grandes caigan al suelo muy rápidamente debido a la gravedad, estas gotas ahora más pequeñas, de 50 a 80 micrones de tamaño que atraviesan la primera y segunda capas de una máscara, permanecerán en el aire, donde pueden extenderse a personas a mayores distancias.

El equipo de ingeniería, que también incluye a los profesores Swetaprovo Chaudhuri de la Universidad de Toronto y Saptarshi Basu del Indian Institute of Science, eran expertos en este tipo de experimentos y análisis, aunque estaban acostumbrados a estudiar aerodinámica y física de gotas. para aplicaciones que incluyen propulsión, combustión o sistemas de pulverización térmica. Dirigieron su atención a la física de las gotitas respiratorias el año pasado cuando estalló la pandemia de COVID-19, y desde entonces han estudiado el transporte de estas gotitas respiratorias y su papel en la transmisión de enfermedades de tipo Covid-19.

«Hacemos muchos experimentos sobre el impacto de las gotas en nuestros laboratorios», dijo Saha. “Para este estudio, se utilizó un generador especial para producir una gota de movimiento relativamente rápido. Luego, se permitió que la gota aterrizara en una pieza de material de máscara, que podría ser una capa simple, doble o triple, según lo que estemos probando. Al mismo tiempo, usamos una cámara de alta velocidad para ver qué pasa con la caída «.

Usando el generador de gotas, pueden alterar el tamaño y la velocidad de la gota para ver cómo esto afecta el flujo de la partícula.

En el futuro, el equipo tiene la intención de investigar el papel de los diferentes materiales de las máscaras, así como el efecto de las máscaras mojadas o húmedas, en la fricción de las partículas.