Volume da fração de ar respirado no início / pico da inspiração e expiração sob as taxas de ventilação de 7,5 litros por minuto (casos I) e 15 litros por minuto (casos II). A cor em azul representa o volume ocupado pelo ar puro, enquanto a cor vermelha representa o volume ocupado pelo ar puro respirado. As cores intermediárias representam uma mistura de ar fresco e respirado. Crédito:Heow Pueh Lee
O uso de máscaras faciais para ajudar a retardar a disseminação de COVID-19 tem sido amplamente recomendado por profissionais de saúde. Isso desencadeou estudos que exploram a física do uso de máscaras faciais e transmissão de doenças, bem como investigações de materiais, Projeto, e outros problemas que afetam o funcionamento das máscaras faciais.
No Física dos Fluidos , investigadores analisaram pesquisas sobre máscaras faciais e seu uso e resumiram o que sabemos, Até a presente data, sobre a forma como as máscaras filtram ou bloqueiam o vírus. Eles também resumem questões de design que ainda precisam ser tratadas.
Um aspecto fundamental da função da máscara facial envolve o tamanho das gotículas de fluido expelidas do nariz e da boca quando uma pessoa fala, canta, espirra, tosse, ou simplesmente respira. Gotículas maiores, com tamanhos em torno de 5-10 mícrons, são os mais comuns. Essas gotículas ainda são muito pequenas, Contudo. Comparar, um cabelo humano tem cerca de 70 mícrons de diâmetro.
Gotículas ainda menores, aqueles abaixo de 5 mícrons, são possivelmente mais perigosos. Estes podem ser aerossolizados e permanecer suspensos no ar por longos períodos. Entre os muitos tipos de máscaras em uso (máscaras de pano, máscaras cirúrgicas, e máscaras N95), apenas N95s podem filtrar gotas do tamanho de um aerossol.
O desempenho de máscaras faciais usadas por muitas horas, como por cuidados de saúde ou outros trabalhadores essenciais, impacto na eficácia do uso da máscara em geral. O conforto térmico é uma questão importante, especialmente em ambientes quentes e úmidos.
Os pesquisadores descobriram que máscaras faciais feitas de materiais de polímero híbrido podem filtrar as partículas com alta eficiência e, ao mesmo tempo, resfriar o rosto. As fibras usadas nessas máscaras especiais são transparentes à radiação infravermelha, permitindo que o calor escape por baixo da máscara.
"Pode haver alguma relação entre a resistência à respiração e a resistência ao fluxo da máscara facial, que precisará ser estudada por um intervalo de uso da máscara, "disse o autor Heow Pueh Lee." Além disso, a condição ambiental no espaço compartimental dentro da máscara facial precisará ser quantificada com mais precisão usando sensores miniaturizados e o desenvolvimento de réplicas humanas para tais estudos. "
Os pesquisadores também revisaram estudos epidemiológicos com o objetivo de descobrir se as máscaras faciais reduzem o número de reprodução efetiva. Se o número de reprodução cair abaixo de 1, a epidemia para de se espalhar. Um estudo usou dados do COVID-19 do estado de Nova York.
“Os resultados sugerem que o uso consistente de máscaras faciais eficientes, como máscaras cirúrgicas, pode levar à erradicação da pandemia se pelo menos 70% dos residentes usarem essas máscaras em público de forma consistente, "disse o autor Sanjay Kumar." Mesmo máscaras de pano menos eficientes também podem retardar a propagação se usadas de forma consistente. "
