Os pesquisadores descobriram uma maneira melhor de testar quais tecidos funcionam melhor para máscaras destinadas a retardar a disseminação do COVID-19. Ao testar esses tecidos em condições que imitam a umidade da respiração de uma pessoa, os pesquisadores obtiveram medidas que refletem com mais precisão o desempenho dos tecidos quando usados ​​por uma pessoa viva que respira.

As novas medições mostram que em condições de umidade, a eficiência de filtragem - uma medida de quanto bem um material capturapartículas - aumentou em média 33% em tecidos de algoda£o . Os tecidos sintanãticos tiveram um desempenho ruim em relação ao algoda£o e seu desempenho não melhorou com a umidade. O material das máscaras de procedimento médico também não melhorou com a umidade, embora seu desempenho fosse aproximadamente igual ao do algoda£o.

Este estudo, conduzido por cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e do Instituto de Conservação do Museu Smithsonian, foi publicado na ACS Applied Nano Materials .

Um estudo anterior feito pela mesma equipe de pesquisa mostrou que as máscaras de camada dupla feitas de tecidos de algoda£o fortemente trana§ados com uma penugem elevada, como flanelas, são particularmente eficazes para filtrar o ha¡lito. Esse estudo foi conduzido em condições relativamente secas no laboratório, e sua principal descoberta ainda estãode panã.

"Os tecidos de algoda£o ainda são uma a³tima escolha", disse o cientista pesquisador do NIST, Christopher Zangmeister. "Mas este novo estudo mostra que os tecidos de algoda£o tem melhor desempenho em máscaras do que pensa¡vamos."

Os pesquisadores também testaram se a umidade torna os tecidos mais difa­ceis de respirar e não encontraram nenhuma alteração na respirabilidade.

Os Centros de Controle e Prevenção de Doena§as (CDC) recomendam que as pessoas usem máscaras para retardar a disseminação do COVID-19. Quando usadas corretamente, essas máscaras filtram algumas das gota­culas cheias de va­rus que uma pessoa infectada exala e também oferecem alguma proteção ao usua¡rio ao filtrar o ar que entra.

Este estudo éum dos va¡rios, conduzidos pelo NIST e outras organizações, que contribua­ram para os primeiros padraµes para máscaras de tecido destinadas a retardar a disseminação do COVID-19. Esses padraµes foram lana§ados recentemente pela organização de desenvolvimento de padraµes ASTM International.

A eficiência de filtragem dos tecidos de algoda£o aumenta em condições aºmidas porque o algoda£o éhidrofa­lico, o que significa que gosta de a¡gua. Ao absorver pequenas quantidades de águana respiração de uma pessoa, as fibras de algoda£o criam um ambiente aºmido dentro do tecido. Conforme aspartículas microsca³picas passam, elas absorvem parte dessa umidade e ficam maiores, o que aumenta a probabilidade de ficarem presas.

A maioria dos tecidos sintanãticos , por outro lado, são hidrofa³bicos, o que significa que não gostam de a¡gua. Esses tecidos não absorvem umidade e sua eficiência de filtragem não se altera em condições de umidade.

Para este estudo, a equipe testou amostras de tecido, não máscaras reais. Primeiro, eles prepararam amostras de tecido de camada dupla, colocando-as dentro de uma pequena caixa onde o ar era mantido a 99% de umidade - quase o mesmo que o ar exalado de uma pessoa. Para efeito de comparação, um segundo conjunto de amostras foi preparado com 55% de umidade. Depois que os tecidos atingiram o equila­brio com o ar umidificado, os pesquisadores os colocaram na frente de um cano que emitia ar com aproximadamente a mesma velocidade do ar exalado. Esse ar carregavapartículas de sal em uma variedade de tamanhos ta­picos das gota­culas que uma pessoa exala ao respirar, falar e tossir. Este manãtodo de parta­cula de sal érecomendado pelo Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH) do CDC para medir o desempenho de filtração de materiais de fabricação de ma¡scaras.

Os pesquisadores calcularam a eficiência da filtração medindo o número departículas no ar antes e depois de passar pelo tecido. Eles mediram a respirabilidade medindo a pressão do ar em ambos os lados do tecido a  medida que o ar passava por ele.

Os pesquisadores testaram nove tipos diferentes de flanela de algoda£o, que sob condições aºmidas aumentaram sua eficiência de filtração de 12% para 45%, com um aumento manãdio de 33%. Eles testaram seis tipos de tecido sintanãtico, incluindo na¡ilon, polianãster e rayon. Todos tiveram um mau desempenho em comparação com a flanela de algoda£o, independentemente da umidade. Ma¡scaras de procedimento médico e máscaras de respirador N95 forneceram a mesma eficiência de filtração em condições de alta e baixa umidade.

Embora a mudança no desempenho das flanelas de algoda£o seja grande, elas não absorvem muita a¡gua. Em condições de umidade , uma ma¡scara de flanela de algoda£o de duas camadas absorve cerca de 150 miligramas de águado ar humano, o equivalente a apenas uma ou duas gotas. Se as máscaras de tecido realmente ficarem molhadas de outras maneiras, elas podem ficar difa­ceis de respirar, e o CDC recomenda que as pessoas não as usem para atividades como natação. Se as máscaras ficarem molhadas devido ao clima, elas devem ser trocadas.

Embora essa pesquisa fornea§a informações aºteis para pessoas que usam máscaras faciais, ela também contanãm lições para cientistas que estãotrabalhando para melhorar as máscaras e medir seu desempenho.

"Para entender como esses materiais funcionam no mundo real ", disse Zangmeister, "precisamos estuda¡-los em condições realistas."