Anche se è ampiamente noto che indossare una maschera facciale aiuterà a mitigare la diffusione nella comunità di COVID-19, meno si sa circa l'efficacia specifica delle mascherine nel ridurre la carica virale nelle vie respiratorie di chi le indossa.

In Fisica dei fluidi , ricercatori dell'Università del Massachusetts Lowell e della California Baptist University hanno esaminato l'effetto di indossare una maschera chirurgica a tre strati sui flussi d'aria inspiratori e gli effetti della maschera sull'inalazione e la deposizione di particelle ambientali nelle vie respiratorie superiori.

"E' naturale pensare che indossando una maschera, non importa nuovo o vecchio, dovrebbe essere sempre meglio di niente. I nostri risultati mostrano che questa convinzione è vera solo per particelle più grandi di 5 micrometri, ma non per particelle fini inferiori a 2,5 micrometri, ", ha detto l'autore Jinxiang Xi.

I ricercatori hanno scoperto che indossare una maschera con un'efficienza di filtrazione bassa (meno del 30%) può essere peggio che senza.

Hanno sviluppato un modello di maschera facciale computazionale utilizzando un modello fisiologicamente realistico di una persona che indossa una maschera chirurgica con pieghe e quindi utilizzando metodi numerici per tracciare le particelle attraverso la maschera. Hanno esaminato il comportamento e il destino degli aerosol che passano attraverso la maschera, sul viso, nelle vie aeree, e, infine, dove si depositano nel naso, faringe, o polmone profondo.

Il modello ha mostrato che una maschera cambia il flusso d'aria intorno al viso, in modo che invece dell'aria che entra nella bocca e nel naso attraverso percorsi specifici, l'aria entra nella bocca e nel naso attraverso l'intera superficie della maschera ma a velocità inferiori.

La velocità più bassa vicino al viso favorisce l'inalazione di aerosol nel naso, quindi, anche se le maschere filtrano un certo numero di particelle, più particelle che fuoriescono dalla filtrazione della maschera possono entrare nel tratto respiratorio.

Hanno scoperto che l'efficienza di filtrazione della maschera chirurgica a tre strati può variare dal 65%, se nuovo, al 25%, quando usato, quindi indossare correttamente una maschera al 65% fornirà una buona protezione, ma indossare una maschera di filtrazione del 25% può essere peggio che non indossarne affatto.

"Speriamo che le autorità sanitarie rafforzino le attuali misure preventive per frenare la trasmissione di COVID-19, come scegliere una maschera più efficace, indossandolo correttamente per la massima protezione, ed evitare di utilizzare una mascherina chirurgica eccessivamente usata o scaduta, " disse Xi.

I ricercatori hanno scoperto che le pieghe di una maschera facciale chirurgica influenzano significativamente i modelli di flusso d'aria, suggerendo che anche la forma della maschera dovrebbe essere considerata un fattore importante nella stima dell'efficienza della protezione della maschera e nella progettazione di nuove maschere. Xi ha affermato che studieranno ulteriormente gli effetti delle forme delle maschere sull'efficienza della protezione delle vie aeree umane.