Quando copri il viso, considera la scienza delle maschere chirurgiche

Tracie Tung, professoressa di Scienze della famiglia e dei consumi al CSUN

I Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie hanno recentemente raccomandato alle persone di indossare coperture per il viso in tessuto negli ambienti pubblici. È noto che il virus che causa il COVID-19 si diffonde attraverso le goccioline presenti nell’aria provenienti da una persona infetta che starnutisce, tossisce, respira o parla.

Nei giorni successivi a questa raccomandazione, le persone hanno iniziato a realizzare le proprie maschere. Queste maschere possono aiutare a bloccare le particelle infette che fanno ammalare le persone di COVID-19.

Ora ci sono molti tutorial online per creare maschere. Il CDC ha un articolo che insegna alle persone come realizzare maschere. Sentiti libero di guardarti intorno online e trovare un tutorial che funzioni per te.

Ho pensato che sarebbe stato utile spiegare la scienza delle maschere per aiutare a prendere decisioni migliori nella selezione dei tessuti per le maschere e sapere come gestire le maschere usate.

Le maschere mediche sono progettate per catturare fisicamente le particelle infette disperse nell'aria sulle fibre dei tessuti della maschera.

Nel mercato attuale, le maschere più comunemente viste sono:

Maschera in cotone fatta in casa. Foto per gentile concessione di Jean O'Sullivan.

La differenza principale tra queste maschere è la loro efficienza di filtrazione. Qualsiasi tipo di maschera fornisce un certo livello di protezione. L'N95 offre la massima protezione ed è progettato per gli operatori sanitari professionali. Non sono consigliati per l'uso pubblico.

I ricercatori hanno indicato che i respiratori N95 possono filtrare circa il 95% delle particelle fino a 0,3 micron. La dimensione del coronavirus è di circa 0,1 micron, ma solitamente i virus vengono trasportati in goccioline che potrebbero essere più grandi di 20 micron.

La maschera chirurgica può filtrare circa il 60-80% delle particelle da 0,3 micron.

Utilizzando materiali trovati in casa, le persone possono creare una maschera che si avvicini al livello di filtrazione della maschera chirurgica.

Una maschera chirurgica è composta da tre strati e una striscia metallica nella parte superiore. Ogni strato presenta funzioni specifiche per fornire protezione e comfort a chi lo indossa.

Lo scopo principale dello strato esterno è respingere l'acqua, il sangue e altri fluidi corporei. Questo strato respinge le goccioline e le particelle più grandi sospese nell'aria che vengono rilasciate parlando, tossendo e starnutendo.

Lo strato intermedio di una maschera chirurgica filtra gli agenti patogeni, fungendo da barriera contro particelle più piccole come germi e virus. L'elettricità statica all'interno delle fibre degli strati esterno e intermedio aiuta a bloccare la trasmissione delle particelle attirandole e facendole aderire alle fibre.

Lo strato interno tocca la pelle di chi lo indossa. Pertanto, mentre assorbe l'umidità da chi lo indossa, come l'aria espirata e il sudore, questo strato deve essere morbido e confortevole. Sebbene ogni strato mantenga la sua funzione specifica, tutti e tre gli strati garantiscono una buona traspirabilità in modo che chi lo indossa possa indossare la maschera per lunghi periodi di tempo.

L'efficacia delle maschere in tessuto dipende dal tipo di materiali utilizzati. Maggiore è il numero di fili, migliore sarà il filtraggio.

Il numero di fili è il numero di fili intrecciati insieme in un pollice quadrato, contando in lunghezza e larghezza, ed è comunemente usato per descrivere i tessuti. La struttura di un tessuto a maglia (come il tessuto di una maglietta) si basa su file di anelli intrecciati. Questa disposizione sistematica di righe e colonne e la struttura porosa rendono inoltre difficile catturare tutte le particelle più piccole degli spazi tra i fili.

Una semplice analogia che prevede l’intreccio di una racchetta da tennis e la sabbia può essere utilizzata per spiegare come funziona il conteggio dei fili per intrappolare le particelle sospese nell’aria: la struttura di un tessuto è come una racchetta da tennis e la sabbia è come le particelle sospese nell’aria. Per catturare la sabbia con la racchetta da tennis, le dimensioni dei fori tra le corde dovrebbero essere più piccole dei granelli di sabbia.

Quando la dimensione dei fori è maggiore dei granelli di sabbia, è necessario aggiungere un altro strato alla racchetta per ridurre la dimensione dei fori. Oppure possiamo aggiungere più corde alla racchetta per realizzare una struttura della rete più compatta, aumentando cioè il numero di fili di un tessuto.