Em suas orientações atualizadas no início de 2022, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA disseram que as máscaras de tecido soltas oferecem a menor proteção contra o COVID-19, e as máscaras N95 e KN95 oferecem a maior proteção. Ainda assim, depois de mais de dois anos desde o início da pandemia, não há um entendimento completo das características da máscara para a proteção ideal.
Em Física dos Fluidos , pesquisadores da Florida State University e da Johns Hopkins University usam análise de componentes principais (PCA) juntamente com modelos de simulação de dinâmica de fluidos para mostrar a importância crucial do ajuste adequado para todos os tipos de máscaras e como o formato do rosto influencia o ajuste mais ideal.

O estudo sugere que o mascaramento duplo com máscaras inadequadamente ajustadas pode não melhorar significativamente a eficiência da máscara e produzir uma falsa sensação de segurança.

Mais camadas significam uma cobertura facial menos porosa, levando a mais fluxo forçado para fora das lacunas do perímetro (laterais, superior e inferior) em máscaras com um ajuste menos seguro. Camadas duplas aumentam a eficiência da filtragem apenas com um bom ajuste da máscara, mas também podem levar a dificuldades respiratórias.

Os pesquisadores modelaram um jato de tosse moderado da boca de um homem adulto usando uma máscara de pano sobre o nariz e a boca com elásticos enrolados nas orelhas. Eles calcularam as taxas de fluxo de volume máximo através da frente da máscara e lacunas periféricas em diferentes níveis de porosidade do material.

Para uma forma e tamanho de rosto 3D mais realistas, os pesquisadores usaram o PCA que integrou 100 cabeças adultas masculinas e 100 adultas femininas recuperadas de dados de varredura de cabeça na Universidade de Basel, na Suíça. O PCA condensa grandes conjuntos de variáveis ​​enquanto retém a maioria das informações.

Seu modelo mostrou como a leve assimetria típica em todas as estruturas faciais pode afetar o ajuste adequado da máscara. Por exemplo, uma máscara pode ter um ajuste mais justo no lado esquerdo do rosto do que no lado direito.

“A assimetria facial é quase imperceptível a olho nu, mas torna-se óbvia pelo fluxo de tosse através da máscara”, disse o coautor Tomas Solano, da Florida State University. "Para este caso em particular, o único vazamento não filtrado observado é pela parte superior. No entanto, para diferentes formatos de rosto, também é possível vazamento pela parte inferior e pelas laterais da máscara."

Criar "máscaras de designer" personalizadas para o rosto de cada pessoa não é prático em escala. Ainda assim, simulações baseadas em PCA podem ser usadas para projetar melhores máscaras para diferentes populações, revelando diferenças gerais entre estruturas faciais masculinas e femininas ou crianças versus idosos e o fluxo de ar associado através das máscaras. + Explorar mais

Máscaras faciais bloqueiam partículas expiradas, apesar do vazamento nas bordas