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La mayoría de las máscaras caseras están haciendo un gran trabajo, según el estudio

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Una nueva investigación examina la eficacia de los tejidos comunes del hogar para bloquear las gotas

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CHAMPAIGN, IL - Estudios indican que las máscaras caseras ayudan a combatir la propagación de virus como el COVID-19 cuando se combinan con el lavado frecuente de manos y el distanciamiento físico. Muchos de estos estudios se centran en la transferencia de diminutas partículas de aerosol; sin embargo, los investigadores dicen que hablar, toser y estornudar genera gotas más grandes que transportan partículas de virus. Por ello, el ingeniero mecánico Taher Saif dijo que los conocimientos establecidos pueden no ser suficientes para determinar la eficacia de algunos tejidos utilizados en las máscaras caseras.

Saif, profesor de ciencias mecánicas e ingeniería de la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign, dirigió un estudio que examinó la eficacia de los tejidos comunes de la casa para bloquear las gotas. Los resultados se publicaron en la revista Extreme Mechanics Letters.

Las partículas de aerosol se clasifican típicamente en menos de cinco micrómetros, y se encuentran en el rango de cientos de nanómetros. Sin embargo, las gotitas más grandes, de hasta un milímetro de diámetro, también pueden ser expulsadas cuando un individuo habla, tose o estornuda. Estas gotitas más grandes plantean un problema porque, con suficiente impulso, pueden apretarse a través de los poros de algunos tejidos, romperse en gotitas más pequeñas y llegar a ser transportadas por el aire.

Sin embargo, para que un individuo se sienta obligado a usar una máscara, debe ser cómoda y respirable, dijeron los investigadores.

"Una máscara hecha de un tejido de baja transpiración no sólo es incómoda, sino que también puede dar lugar a fugas, ya que el aire exhalado se ve forzado a salir por los contornos de la cara, lo que frustra el propósito de la máscara y proporciona una falsa sensación de protección", dijo Saif. "Nuestro objetivo es mostrar que muchos tejidos comunes explotan el compromiso entre la transpiración y la eficiencia de bloquear las gotas grandes y pequeñas"

El equipo probó la capacidad de transpiración y de bloqueo de gotas de 11 telas comunes de uso doméstico, usando una máscara médica como referencia. Las telas seleccionadas variaron desde prendas nuevas y usadas, telas acolchadas, sábanas y material para la vajilla. Los investigadores luego caracterizaron las telas en términos de su construcción, contenido de fibras, peso, cantidad de hilos, porosidad y tasa de absorción de agua.

"Probar la transpirabilidad de estos tejidos fue la parte fácil", dijo Saif. "Simplemente medimos la tasa de flujo de aire a través del tejido. Probar la capacidad de bloquear las gotas es un poco más complicado"

En el laboratorio, los investigadores llenan la boquilla de un inhalador con agua destilada sembrada con partículas fluorescentes de 100 nanómetros de diámetro fáciles de encontrar, que resulta ser del tamaño de una nueva partícula de coronavirus. Cuando se sopla, el inhalador fuerza el agua a través de la boquilla y genera gotas de alto momento que se acumulan en un plato de plástico colocado delante del inhalador. Para probar los tejidos, los investigadores repiten este proceso con los diversos materiales colocados sobre los platos de recolección.

"Contamos el número de nanopartículas que aterrizan en el plato usando un microscopio confocal de alta resolución. Luego podemos usar la proporción del número recogido con y sin el tejido para darnos una medida de la eficiencia de bloqueo de las gotas", dijo Saif.

El equipo también midió la velocidad y el tamaño de las partículas expulsadas del inhalador usando un video de alta velocidad.

Sus análisis revelaron que las gotas salen del inhalador a unos 17 metros por segundo. Las gotas liberadas al hablar, toser y estornudar tienen velocidades dentro del rango de 10 a 40 metros por segundo, dijeron los investigadores.

En cuanto al tamaño, el vídeo de alta velocidad detectó gotas con diámetros de entre 0,1 y un milímetro, que coinciden con las gotas de mayor tamaño liberadas al hablar, toser y estornudar.

"Encontramos que todos los tejidos probados son considerablemente eficaces para bloquear las partículas de 100 nanómetros transportadas por las gotas de alta velocidad similares a las que pueden liberarse al hablar, toser y estornudar, incluso como una sola capa", dijo Saif. "Con dos o tres capas, incluso los tejidos más permeables, como la tela de las camisetas, logran una eficacia de bloqueo de las gotas similar a la de una mascarilla médica, manteniendo al mismo tiempo una transpiración comparable o mejor.

"Nuestra plataforma experimental ofrece una manera de probar los tejidos para su eficiencia de bloqueo contra las pequeñas y ahora grandes gotas que son liberadas por los eventos respiratorios humanos"

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