Las nanofibras mejoran el filtrado de la mascarilla, pero deben reemplazarse con frecuencia

7 de septiembre (UPI) – Nueva investigación, publicada el martes en la revista Physics of Fluids, sugiere que el uso de nanofibras puede mejorar la eficiencia de filtración de las mascarillas, pero deben reemplazarse con bastante frecuencia.

Con COVID-19 Con el aumento vertiginoso de las tasas de casos y las hospitalizaciones en los Estados Unidos, los funcionarios de salud están alentando una vez más a las personas a usar máscaras en interiores, independientemente del estado de vacunación.

Desde el comienzo de la pandemia, los expertos en salud y los científicos de materiales han estado tratando de determinar las mejores formas de filtrar las partículas virales. Si bien las máscaras N95 siguen siendo el estándar para los profesionales de la salud, las máscaras desechables no siempre son prácticas para el público en general.

Aunque varios estudios han demostrado múltiples capas de tejido, o combinaciones de tela, seda y gasa – proporcionan una filtración significativa, los fabricantes de mascarillas también han desplegado nanofibras para aumentar la protección contra partículas virales en aerosol.

Si bien las nanofibras han demostrado ser efectivas para aumentar la filtración, su capacidad de recuperación no se ha probado completamente, hasta ahora.

«Cuando se lanzó COVID-19, las máscaras eran extremadamente escasas en todas partes, y la gente encontró todo tipo de formas de ‘rejuvenecer’ las máscaras que usaban», dijo el coautor del estudio, Boyang Yu, en un comunicado de prensa.

«Fue como un concurso de chefs, con hervir, cocinar al vapor, asar a la parrilla e incluso fumar. Nuestra intuición nos dijo que esto no puede ser correcto. Necesitamos investigar y ver qué sucedió exactamente con las nanofibras», dijo Yu, ingeniero de la Universidad del Sur de Ciencia y Tecnología en China.

Para comprender mejor las capacidades de filtración y la durabilidad de las máscaras de nanofibras, los investigadores utilizaron videos microscópicos de alta velocidad para filmar diferentes capas de polímero bajo exposición a aerosoles de agua.

«Filmar nanofibras es como tomar fotografías de bebés», dijo Yu. “No les gusta quedarse en el lugar para la cámara. Esto se debe a que las nanofibras son muy suaves y frágiles, especialmente con el flujo de aerosol que las atraviesa. Pero con mucho cuidado, paciencia y suerte, finalmente obtuvimos algunas buenas fotos para nuestra revisión. «

El video y las imágenes mostraron que las fibras se aglutinan irreversiblemente durante la «etapa de captura de gotas», reduciendo así su capacidad de filtrado. Los científicos han descubierto que la coalescencia de las fibras se puede reducir con la adición de fibras hidrófobas y tejido ortogonal.

«Confirmamos tres cosas», dijo el coautor Weiwei Deng, también ingeniero de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur. «Uno, las nanofibras son excelentes para capturar gotitas de aerosol. Dos, las nanofibras se unen después de que se captura el aerosol. Y tres, este enlace es firme e irreversible, incluso después de que las gotitas capturadas se evaporan».

«Las fibras húmedas tienden a pegarse de la misma manera que el cabello húmedo tiende a agruparse», dijo Deng. «Se debe a la fuerza capilar, que se vuelve dominante a medida que disminuye la escala de tamaño, y es extremadamente fuerte para las nanofibras».

Los investigadores sugieren que las máscaras de nanofibras se reemplacen con más frecuencia durante el invierno. Cuando hace frío, el aliento exhalado contiene más gotas de agua.