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La maggior parte delle maschere fatte in casa stanno facendo un ottimo lavoro, studiare i risultati

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Una nuova ricerca esamina l'efficacia dei comuni tessuti per la casa nel bloccare le goccioline

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CHAMPAIGN, IL - Gli studi indicano che le maschere fatte in casa aiutano a combattere la diffusione di virus come COVID-19 se combinate con frequenti lavaggi a mano e distanziamenti fisici. Molti di questi studi si concentrano sul trasferimento di minuscole particelle di aerosol; tuttavia, i ricercatori dicono che parlare, tossire e starnutire genera gocce più grandi che trasportano particelle di virus. Per questo motivo, l'ingegnere meccanico Taher Saif ha detto che le conoscenze acquisite potrebbero non essere sufficienti per determinare l'efficacia di alcuni tessuti utilizzati nelle maschere fatte in casa.

Saif, professore di scienze meccaniche e ingegneria alla University of Illinois, Urbana-Champaign, ha condotto uno studio che ha esaminato l'efficacia dei comuni tessuti per la casa nel bloccare le goccioline. I risultati sono pubblicati sulla rivista Extreme Mechanics Letters.

Le particelle di aerosol sono tipicamente classificate come meno di cinque micrometri e si trovano nell'intervallo di centinaia di nanometri. Tuttavia, le gocce più grandi, fino a circa un millimetro di diametro, possono anche essere espulse quando un individuo parla, tossisce o starnutisce. Queste gocce più grandi rappresentano un problema perché, con uno slancio sufficiente, possono penetrare attraverso i pori di alcuni tessuti, rompersi in gocce più piccole e diventare trasportate dall'aria.

Tuttavia, affinché un individuo si senta costretto a indossare una maschera, deve essere confortevole e traspirante, hanno detto i ricercatori.

"Una maschera realizzata con un tessuto a bassa traspirabilità non solo è scomoda, ma può anche causare perdite, poiché l'aria espirata viene spinta fuori attorno ai contorni del viso, sconfiggendo lo scopo della maschera e fornendo un falso senso di protezione", ha detto Saif. "Il nostro obiettivo è quello di dimostrare che molti tessuti comuni sfruttano il compromesso tra traspirabilità ed efficienza del blocco delle goccioline, grandi e piccole"

Il team ha testato la traspirabilità e la capacità di bloccare le gocce di 11 comuni tessuti domestici, utilizzando una maschera medica come parametro di riferimento. I tessuti selezionati spaziavano da indumenti nuovi e usati, panni trapuntati, lenzuola e canovacci. I ricercatori hanno poi caratterizzato i tessuti in termini di costruzione, contenuto di fibre, peso, numero di fili, porosità e tasso di assorbimento dell'acqua.

"Testare la traspirabilità di questi tessuti è stata la parte facile", ha detto Saif. "Abbiamo semplicemente misurato la velocità del flusso d'aria attraverso il tessuto. Testare la capacità di bloccare le gocce è un po' più complicato"

In laboratorio, i ricercatori riempiono l'ugello di un inalatore con acqua distillata inseminata con particelle fluorescenti di 100 nanometri di diametro facile da trovare, che sembrano avere le dimensioni di una nuova particella di coronavirus. Quando viene soffiato, l'inalatore spinge l'acqua attraverso l'ugello e genera goccioline ad alto numero di minuti che si raccolgono su un piatto di plastica posto di fronte all'inalatore. Per testare i tessuti, i ricercatori ripetono questo processo con i vari materiali posti sopra i piatti di raccolta.

"Contiamo il numero di nanoparticelle che atterrano sulla parabola usando un microscopio confocale ad alta risoluzione. Possiamo quindi utilizzare il rapporto del numero raccolto con e senza il tessuto per darci una misura dell'efficienza di blocco delle gocce", ha detto Saif.

Il team ha anche misurato la velocità e le dimensioni delle particelle espulse dall'inalatore utilizzando il video ad alta velocità.

Le loro analisi hanno rivelato che le goccioline lasciano l'inalatore a circa 17 metri al secondo. Le goccioline rilasciate parlando, tossendo e starnutendo hanno velocità comprese tra i 10 e i 40 metri al secondo, hanno detto i ricercatori.

In termini di dimensioni, il video ad alta velocità ha rilevato gocce di diametro compreso tra 0,1 e un millimetro, che corrispondono a quelle delle gocce di dimensioni maggiori rilasciate parlando, tossendo e starnutendo.

"Abbiamo scoperto che tutti i tessuti testati sono notevolmente efficaci nel bloccare le particelle di 100 nanometri trasportate da goccioline ad alta velocità simili a quelle che possono essere rilasciate parlando, tossendo e starnutendo, anche come un singolo strato", ha detto Saif. "Con due o tre strati, anche i tessuti più permeabili, come il tessuto di una maglietta, raggiungono un'efficienza di blocco delle gocce simile a quella di una maschera medica, pur mantenendo una traspirabilità comparabile o migliore.

"La nostra piattaforma sperimentale offre un modo per testare i tessuti per la loro efficienza di blocco contro le piccole e ora più grandi goccioline che vengono rilasciate dagli eventi respiratori umani"

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