¿Hacer una mascarilla COVID casera? Un estudio explica las mejores opciones de telas

El profesor de ingeniería y ciencias mecánicas Taher Saif, a la derecha, y los estudiantes Onur Aydin, a la izquierda, y Bashar Emon prueban telas domésticas comunes que se usan para hacer máscaras faciales para ayudar a detener la propagación del coronavirus. Crédito: Taher Saif

Las autoridades sanitarias creen que el COVID-19 se propaga por la transmisión de gotitas respiratorias, y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades recomiendan cubiertas faciales de tela caseras para usar en espacios públicos. A partir de hoy, Illinois se une a muchos otros estados para exigir que las personas usen máscaras mientras están afuera. Sin embargo, la incertidumbre inicial con respecto a la efectividad de las máscaras para reducir las gotas exhaladas deja a algunas personas inseguras o escépticas sobre su utilidad durante la actual pandemia de COVID-19. El profesor de ingeniería y ciencia mecánica Taher Saif habló con el editor de ciencias físicas de News Bureau, Lois Yoksoulian, sobre un estudio que él y sus estudiantes graduados, Onur Aydin y Bashar Emon, realizaron sobre la efectividad de las telas domésticas comunes para usar en máscaras caseras.

Físicamente hablando, ¿las gotitas respiratorias que se producen al hablar y respirar son las mismas que las que salen al toser o estornudar?

Las gotitas que se liberan al estornudar y toser son más grandes que las que se liberan al hablar y al toser. respiración, y cualquiera de estas gotas puede transportar muchas partículas de virus. Las gotas más grandes tienden a caer cerca debido a la gravedad, pero las más pequeñas pueden llegar lejos, y la mayoría de ellas permanecen a menos de dos metros de la persona infectada. Desafortunadamente, debido a que los portadores sintomáticos, presintomáticos y asintomáticos pueden propagar el coronavirus, no podemos saber sin analizar qué individuos son las fuentes de infección. Por lo tanto, una barrera física, como una máscara, puede evitar la propagación.

¿Cómo influye el tipo de gota en la elección del tejido y la cantidad de capas que se usan para hacer una máscara?

La Las gotitas liberadas al toser y estornudar vienen en varios tamaños y velocidades. La tela de cualquier mascarilla debe ser transpirable e impermeable a las gotas de alta y baja velocidad. Es importante darse cuenta de que es probable que un tejido altamente impermeable sea menos transpirable. La baja transpirabilidad forzará el flujo de aire a través de los lados y anulará el propósito de la máscara. En ese caso, la máscara simplemente da una falsa sensación de seguridad. La elección del tejido y el número de capas es una cuestión de compromiso entre la transpirabilidad y la resistencia a las gotas. Necesitamos maximizar ambos.

¿Qué propiedades de la tela probaron?

Crédito: Universidad de Illinois en Urbana-Champaign

Probamos la transpirabilidad y la capacidad de bloqueo de gotas de telas domésticas comunes. Para cuantificar la transpirabilidad, simplemente medimos la velocidad del flujo de aire a través del material. Medir el bloqueo de gotas es un proceso más complicado que usa un inhalador para generar gotas de alta velocidad.

Llenamos la boquilla de un inhalador con agua destilada mezclada con partículas fluorescentes de 100 nanómetros, que imitan el tamaño del coronavirus. . Cuando se infla, el inhalador fuerza el agua a través de la boquilla y genera gotitas de alto impulso que recolectamos en un plato de plástico colocado verticalmente frente al inhalador. Luego repetimos el proceso con la tela que estamos probando sobre el plato de recolección. Medimos la cantidad de agua que aterrizó en el plato en ambos casos contando las nanopartículas usando un microscopio. Luego podemos usar la proporción del volumen recolectado con y sin la tela para darnos una medida de la eficiencia de bloqueo de gotas.

¿Qué tipos de tela examinaron?

Consideramos un conjunto de 10 telas comunes para el hogar y comparó sus propiedades con las de una máscara de calidad médica/dental como punto de referencia. Los tejidos tenían diferentes combinaciones de algodón, poliéster y seda. También medimos la transpirabilidad y la resistencia de los tejidos de camisetas de dos y tres capas. Nuestro trabajo produjo dos hallazgos clave.

Crédito: Universidad de Illinois en Urbana-Champaign

Primero, las telas domésticas más comunes, como el material de las camisetas, tienen un 40 % o más de bloqueo de gotas cuando se usan como una sola capa. . En dos capas, para nuestra sorpresa, la tela de la camiseta tenía una eficiencia de bloqueo de gotas del 98 % superior a la de la máscara médica, mientras mantenía una mejor transpirabilidad.

En segundo lugar, las telas más comunes son hidrofílicas, lo que significa que absorben agua , mientras que las mascarillas médicas son hidrofóbicas, lo que significa que repelen el agua. Esto nos dice que las telas domésticas comunes utilizan un mecanismo alternativo para retener las gotas.

¿Qué tipo de tela recomienda para el fabricante de mascarillas caseras?

Descubrimos que las telas muy transpirables son una buena opción, como los materiales comunes de las camisetas. Tienden a tener baja resistencia a las gotas y su eficiencia aumenta cuando se usan en una máscara de dos capas. La transpirabilidad neta de las dos capas también es mucho mayor que la de las máscaras médicas. De hecho, la transpirabilidad de los tejidos de las camisetas de algodón sigue siendo superior a la de una mascarilla médica, incluso con tres capas. Las mascarillas caseras pueden ser una herramienta eficaz para el público, junto con las pruebas y el rastreo de contactos, el distanciamiento social y otras intervenciones para mitigar la transmisión de enfermedades.

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El mejor material para mascarillas caseras puede ser una combinación de dos tejidos Más información: Onur Aydin et al. Desempeño de telas para mascarillas caseras contra la propagación de infecciones respiratorias a través de gotitas: un estudio mecánico cuantitativo, MedRxiv (2020). DOI: 10.1101/2020.04.19.20071779 Proporcionado por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign Cita: ¿Hacer una máscara COVID casera? El estudio explica las mejores opciones de telas (4 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-homemade-covid-mask-fabric-choices.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.