Poiché la diffusione del virus che causa il COVID-19 continua, gli esperti raccomandano di indossare mascherine fatte in casa quando non sono disponibili mascherine chirurgiche o N95 per prevenire la diffusione della pandemia. Mentre tali maschere di fortuna sono più economiche e accessibili nei paesi a bassa capienza, l'efficacia delle maschere di stoffa non è stata studiata in modo approfondito.

In Fisica dei fluidi , i ricercatori dell'Indian Institute of Science hanno studiato il destino di goccioline di tosse surrogate di grandi dimensioni a diverse velocità, corrispondente da lieve a grave, durante l'utilizzo di vari tessuti acquistati localmente come maschere.

"I nostri risultati mostrano cotone, i tessuti a base di asciugamano erano i più efficaci tra i tessuti considerati e devono essere cuciti insieme come strati multipli per realizzare maschere facciali fatte in casa, " ha detto l'autore Saptarshi Basu. "Si consiglia una maschera fatta in casa a tre o più strati, poiché può sopprimere significativamente l'aerosol".

I ricercatori hanno analizzato l'effetto del lavaggio sull'efficacia della maschera, e i risultati hanno mostrato un'influenza trascurabile del lavaggio sull'efficacia della maschera fino a 70 cicli di lavaggio.

Utilizzando un erogatore di gocce a base piezoelettrica, i ricercatori hanno creato goccioline di tosse surrogate che hanno avuto un impatto su un singolo strato di diversi campioni di tessuto a velocità diverse. I tessuti utilizzati nella ricerca includevano singoli strati di stole estive, fazzoletto, asciugamano di cotone, e mascherine chirurgiche.

I materiali specifici del tessuto di cotone sono stati selezionati in base al loro utilizzo quotidiano e alla propensione delle persone a coprirsi il viso utilizzando questi materiali di stoffa. I ricercatori hanno utilizzato l'imaging ad alta velocità per quantificare la soglia di penetrazione e la quantità di penetrazione delle goccioline a velocità diverse.

I ricercatori hanno esaminato come le proprietà del tessuto, come la dimensione dei pori e la porosità, influenza la penetrazione delle goccioline attraverso la maschera.

I risultati sono rilevanti per molti gruppi, inclusi i responsabili politici che studiano come contrastare la generazione di aerosol attraverso l'atomizzazione secondaria delle goccioline della tosse mentre penetrano nel tessuto della maschera. Per i fabbricanti di maschere e la popolazione in generale, è utile sapere che N95 e le maschere chirurgiche sono più efficaci, ma quando non sono disponibili, alcuni materiali di cotone specifici o tessuti fatti in casa sono adatti per maschere facciali di fortuna efficaci.

I risultati potrebbero anche essere applicabili in applicazioni che vanno dall'agricoltura alle pratiche mediche, dove posizionare una rete metallica o forse una rete di cellulosa ingegnerizzata di porosità variabile può ridurre la quantità di moto del getto in arrivo da un ugello, garantendo così una diffusione ottimale di nutrienti o pesticidi alle colture o una migliore disinfezione in ospedale

L'articolo, "Efficacia delle maschere facciali fatte in casa contro la tosse umana: Approfondimenti sulla penetrazione, atomizzazione e aerosolizzazione di goccioline di tosse, " è scritto da Bal Krishan, Dipendra Gupta, Gautham Vadlamudi, Shubham Sharma, Dipshikha Chakravortty, e Saptarshi Basu. L'articolo apparirà in Fisica dei fluidi il 14 settembre, 2021.