Imagens microscópicas das máscaras faciais

Uma boa maneira de entender por que algumas máscaras filtram as partículas com maior ou menor eficiência do que outras é através da imagem ampliada das fibras dos tecidos dos quais elas são feitas. Essas ampliações revelam detalhes invisíveis desses acessórios que agora se tornaram parte essencial de nossas vidas.
Enquanto alguns cientistas continuam a mostrar como as máscaras podem ser eficazes para retardar a disseminação do novo coronavírus, especialmente quando elas têm um bom ajuste e são usadas corretamente, outros adotaram abordagens microscópicas. Texturas em microescala dão boas pistas das diferenças das propriedades de cada uma, e podem explicar a capacidade de cada tecido de filtrar aerossóis.
 
A natureza aleatória das fibras de algodão, com sua textura enrugada e formas complexas, permite explicar por que ele captura mais partículas em nanoescala do que outros tecidos (foto).
Fibras de algodão: Uma rede de fibras de algodão. Este arranjo caótico dá às fibras oportunidades adicionais para agarrar as partículas à medida que estas fluem através do tecido. (*)

Em contraste, tecidos de poliéster como o rayon, apresentam fibras altamente organizadas, em sua maioria retas e lisas, o que os torna menos eficientes como máscaras faciais (foto).
Fibras de rayon: As ranhuras correm ao longo do comprimento das fibras. Ao contrário das fibras de algodão, essas estruturas facilitam o movimento das partículas de um lado para o outro. (*)

Os tecidos feitos de algodão também fornecem proteção adicional ao absorver a umidade do ar. Como o algodão absorve a água, ele incha em ambientes úmidos, o que dificulta a passagem das partículas pela máscara. As máscaras de poliéster como o náilon, por outro lado, repelem a água, então não há benefício adicional.
Mistura de poliéster-algodão: Fibras de algodão natural (claro) contrastam com fibras de poliéster (azul) nesta imagem com cores falsas. As fibras de poliéster são altamente organizadas, em sua maioria retas e lisas, tornando-as menos eficazes do que as fibras de algodão. (*)

As máscaras respiratórias N95 são as mais eficazes para fornecer proteção contra aerossóis que transportam os vírus. (foto)
N95: Em uma máscara N95 (vista em seção transversal com cores falsas), uma camada interior de filtração (roxa), que retém as partículas menores, fica "ensanduichada" por uma camada externa fina (topo) e uma camada interna espessa (abaixo). O conjunto multicamadas feito de plástico é derretido e soprado em um tecido semelhante a uma teia, o que torna as partículas do filtro melhores do que as máscaras de tecido, mesmo as de algodão. (*)

Espero que essas pesquisas utilizando observações microscópicas dos tecidos usados nas máscaras possam ajudar as pessoas a decidirem a melhor forma de proteger a si mesmas e às outras pessoas durante a pandemia. Em todos os casos, usar qualquer máscara em comparação com nenhuma, ao contrário do que defendem alguns negacionistas, faz a maior diferença para retardar a propagação de patógenos.

Créditos:
(*) imagens: E.P. VICENZI / SMITHSONIAN'S MUSEUM CONSERVATION INSTITUTE AND NIST

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