Imagine una máscara facial reutilizable que protege a los usuarios y a quienes los rodean del SARS-CoV-2, es lo suficientemente cómoda para usar todo el día y permanece en su lugar sin ajustes frecuentes. Basado en décadas de experiencia con materiales de filtración y textiles, Georgia InstituteLos investigadores de of Technology han diseñado una nueva máscara destinada precisamente a hacer eso, y están proporcionando los planes para que las personas y los fabricantes puedan hacerlo.
La máscara modular de Georgia Tech combina un material de filtración de barrera con una tela elástica para mantenerla en su lugar. Los prototipos hechos para pruebas usan cierres de gancho y ojo en la parte posterior de la cabeza para mantener las máscaras e incluyen un bolsillo para un accesorio opcionalfiltro para aumentar la protección. Después de 20 lavados, los prototipos no se han encogido ni perdido su forma.
"Si queremos reabrir la economía y pedirle a la gente que vuelva al trabajo, necesitamos una máscara que sea cómoda y eficaz", dijo Sundaresan Jayaraman, profesor Kolon en la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de Georgia Tech.hemos adoptado un enfoque basado en la ciencia para diseñar una máscara mejor, y nos apasiona mucho sacar esto para que las personas puedan usarlo para ayudar a protegerse a sí mismos y a los demás del daño ".
El defecto fundamental en las máscaras de tela reutilizables existentes es que, a diferencia de los respiradores N95, que se adaptan a usuarios individuales, filtran aire por los bordes, sin pasar por su mecanismo de filtración. Eso permite potencialmente partículas de virus, tanto gotas grandes como aerosoles más pequeños, para entrar en el aire que respiran los usuarios y permite que las partículas de las personas infectadas salgan de la máscara.
El problema de las fugas se manifiesta en las quejas de que los anteojos se empañan cuando el aire exhalado se filtra alrededor de la nariz, lo que hace que las personas sean menos propensas a usarlos. El problema de ajuste también se puede ver en los ajustes constantes que realizan los usuarios, que podrían contaminarse cada vez quetoque las máscaras después de tocar otras superficies.
Para abordar el desafío de las fugas, Jayaraman y el científico investigador principal Sungmee Park crearon una máscara de dos partes que se sujeta detrás de la cabeza como muchos respiradores N95. La parte frontal, el componente de barrera, contiene el material de filtración y está contorneada para adaptarseherméticamente dejando espacio delante de la nariz y la boca para evitar restricciones respiratorias y permitir el habla sin restricciones. Hecho del tipo de material que absorbe la humedad utilizado en la ropa deportiva, incluye un bolsillo en el que se puede insertar un filtro para aumentar la eficiencia de filtración yPor lo tanto, aumenta la protección. El filtro de tela lavable está hecho de una mezcla de Spandex y poliéster.
La segunda parte de la máscara está hecha de material estirable. La parte estirable, que tiene orificios para las orejas para ayudar a colocar la máscara, mantiene la parte frontal en su lugar y se abrocha con hardware convencional de gancho y ojal, un mecanismo que ha sidoutilizado en la ropa durante siglos.
"Queremos que la gente pueda colocar la máscara en el lugar correcto cada vez", dijo Jayaraman. "Si no la coloca correcta y fácilmente, tendrá que seguir jugando con ella. Vemos quetodo el tiempo en la televisión con gente ajustándose las máscaras y dejándolas caer por debajo de la nariz ".
Más allá de controlar las fugas de aire, diseñar una mejor máscara implica un compromiso entre la efectividad de la filtración y qué tan bien pueden respirar los usuarios. Si una máscara dificulta demasiado la respiración, los usuarios simplemente no la usarán, lo que reduce el cumplimiento de los requisitos de enmascaramiento
Muchos diseños de máscaras existentes intentan aumentar la eficacia de la filtración aumentando el número de capas, pero eso puede no ser tan útil como podría parecer, dijo Park. "Probamos 16 capas de material de pañuelo y, a medida que aumentamos las capas,midió una mayor resistencia respiratoria ", dijo." Si bien la resistencia respiratoria aumentó, la filtración no mejoró tanto como hubiéramos esperado ".
"Una buena eficiencia de filtración no es suficiente por sí sola", dijo Jayaraman. "La combinación de ajuste, eficiencia de filtración y permanecer en el lugar correcto crea una buena máscara".
La parte elástica de la máscara está hecha de tejido de punto, una mezcla de Spandex / Lyocell, para permitir el estiramiento alrededor de la cabeza y debajo del mentón. Los investigadores usaron una banda elástica tejida cosida con pliegues para cubrir la parte superior de lanariz.
Los investigadores hicieron sus prototipos de mascarillas con materiales sintéticos en lugar de algodón. Aunque el algodón es un material natural, absorbe la humedad y la mantiene en la cara, lo que reduce la transpirabilidad y crea potencialmente una "placa de Petri" para el crecimiento de microbios.
"Las máscaras se han convertido en un accesorio esencial en nuestro guardarropa y agregan una dimensión social a cómo nos sentimos al usarlas", dijo Park. Por lo tanto, los materiales elegidos para la máscara vienen en una variedad de colores y diseños. "Forma integradora yLa función es clave para tener una máscara que proteja a las personas mientras las hace lucir bien y sentirse menos cohibidas ", dijo Jayaraman.
El trabajo de Jayaraman y Park no comenzó con la pandemia de Covid-19. Recibieron fondos hace 10 años de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades para estudiar máscaras faciales durante el brote de influenza aviar. Desde entonces, Jayaraman ha sido parte devarias iniciativas de la Academia Nacional de Medicina para desarrollar recomendaciones para mejorar la protección respiratoria.
Covid-19 aumentó drásticamente la importancia del uso de máscaras faciales debido al papel que desempeña la exposición asintomática y presintomática de personas que no saben que están infectadas, dijo Jayaraman. Si bien la proporción de contribuciones de aerosoles a la transmisión aún es menorestudio, es probable que aumenten la importancia de ajustar máscaras que no goteen.
Jayaraman y Park han publicado sus recomendaciones en La revista del Instituto Textil, y pondrá las especificaciones y los patrones de su máscara a disposición de las personas y los fabricantes. Los materiales necesarios se pueden obtener en las tiendas minoristas de telas y las instrucciones describen cómo medir para personalizar las máscaras.
"Hay tanta información errónea sobre lo que las mascarillas pueden y no pueden hacer", dijo Jayaraman. "Como científicos e ingenieros, queremos publicar información respaldada por la ciencia que pueda ayudar a nuestra comunidad a reducir el daño del SARS-CoV-2. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Original escrito por John Toon. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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