Se as diretrizes dos Centros de Controle e Prevenção de Doena§as (CDC) dos Estados Unidos não são suficientes para convencaª-lo de que os protetores faciais por si são não devem ser usados ​​para impedir a disseminação de COVID-19, então talvez um novo estudo de visualização o faz.

Para aumentar a conscientização do paºblico sobre a eficácia dos protetores faciais isoladamente, bem como das máscaras faciais com va¡lvulas de expiração, pesquisadores da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação da Florida Atlantic University usaram visualizações qualitativas para testar como os protetores faciais e máscaras com va¡lvulas atuam para impedir a propagação do aerossol - gotas de tamanho grande. O uso paºblico generalizado dessas alternativas a s máscaras regulares pode ter um efeito adverso nos esforços de mitigação.

Para o estudo, que acaba de ser publicado na revista Physics of Fluids , os pesquisadores empregaram a visualização do fluxo em um ambiente de laboratório usando uma lâmina de luz laser e uma mistura de águadestilada e glicerina para gerar a nanãvoa sintanãtica que compaµe o conteaºdo de um jato de tosse. Eles visualizaram gota­culas expelidas da boca de um manequim enquanto simulavam tosse e espirro. Colocando um protetor facial de pla¡stico e uma ma¡scara facial classificada como N95 com uma va¡lvula , eles foram capazes de mapear os caminhos das gotas e demonstrar seu desempenho.

Os resultados do estudo mostram que, embora os protetores faciais bloqueiem o movimento inicial do jato, as gota­culas expelidas se movem ao redor do visor com relativa facilidade e se espalham por uma grande área dependendo das perturbações do ambiente de luz. As visualizações da ma¡scara facial equipada com uma porta de exalação indicam que um grande número de gotas passa pela va¡lvula de exalação sem filtrar, o que reduz significativamente sua eficácia como meio de controle da fonte.

"A partir deste último estudo, pudemos observar que os protetores faciais são capazes de bloquear o movimento inicial do jato exalado, no entanto, as gotas aerossolizadas expelidas com o jato são capazes de se mover ao redor do visor com relativa facilidade", disse Manhar Dhanak , Ph.D., chefe de departamento, professor e diretor da SeaTech, que foi co-autor do artigo com Siddhartha Verma, Ph.D., autor principal e professor assistente; e John Frankenfeld, um profissional tanãcnico, todos do Departamento de Engenharia Ocea¢nica e Meca¢nica da FAU. "Com o tempo, essas gota­culas podem se dispersar em uma ampla área nas direções lateral e longitudinal, embora com diminuição da concentração de gota­culas."

Para demonstrar o desempenho do protetor facial, os pesquisadores usaram uma folha de laser horizontal, além de uma folha de laser vertical, revelando como as gotas cruzam o plano horizontal. Os pesquisadores não apenas observaram a propagação para frente das gotas, eles descobriram que as gotas também se espalharam na direção reversa. Notavelmente, os protetores faciais impedem o movimento para frente das gota­culas exaladas atécerto ponto, e as máscaras com va¡lvulas o fazem em uma extensão ainda menor. No entanto, uma vez liberadas no meio ambiente, as gota­culas do tamanho de um aerossol se dispersam amplamente, dependendo dos distúrbios ambientais leves.

Como a ma¡scara facial com classificação N-95 usada neste estudo, outros tipos de ma¡scaras, como certas máscaras a  base de tecido disponí­veis comercialmente, também vão equipadas com uma ou duas portas de exalação, localizadas em cada lado da ma¡scara. A ma¡scara facial classificada como N95 com a va¡lvula de exalação usada neste estudo tinha uma pequena quantidade de gota­culas exaladas que escaparam do espaço entre o topo da ma¡scara e a ponte do nariz. Além disso, a porta de expiração reduziu significativamente a eficácia da ma¡scara como meio de controle da fonte, uma vez que um grande número de gotas passou pela va¡lvula sem filtro e sem obsta¡culos.

“Ha¡ uma tendaªncia cada vez maior de as pessoas substitua­rem o pano comum ou as máscaras cirúrgicas por protetores faciais de pla¡stico transparente, bem como usar máscaras equipadas com va¡lvulas expirata³rias”, disse Verma. "Um fator determinante para essa maior adoção éo melhor conforto em comparação com as máscaras normais. No entanto, as proteções faciais tem lacunas percepta­veis na parte inferior e nas laterais, e as máscaras com portas de expiração incluem uma va¡lvula unidirecional que restringe o fluxo de ar ao inspirar, mas permite saa­da de ar livre. O ar inalado éfiltrado pelo material da ma¡scara, mas o ar exalado passa pela va¡lvula sem filtro. "

Os pesquisadores dizem que a principal conclusão deste último estudo ilustra que protetores faciais e máscaras com va¡lvulas expirata³rias podem não ser tão eficazes quanto as máscaras normais para restringir a propagação de gota­culas aerossolizadas . Apesar do maior conforto que essas alternativas oferecem, eles afirmam que pode ser prefera­vel usar panos bem construa­dos e de alta qualidade ou máscaras cirúrgicas de design simples, em vez de protetores faciais e máscaras equipadas com va¡lvulas de exalação. A adoção pública generalizada de alternativas, em vez de máscaras regulares, pode ter um efeito adverso sobre os esforços de mitigação em andamento contra COVID-19.

"A pesquisa conduzida pelos professores Dhanak e Verma sobre a importa¢ncia de coberturas faciais adequadas para impedir a disseminação do COVID-19 literalmente iluminou o mundo", disse Stella Batalama, Ph.D., reitora da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação da FAU. "Embora a ampla aceitação em relação a  necessidade de coberturas faciais tenha aumentado constantemente, háuma tendaªncia crescente de pessoas que estãosubstituindo tecidos regulares ou máscaras cirúrgicas por protetores faciais de pla¡stico transparente e com máscaras equipado com va¡lvulas de exalação. Esta última pesquisa fornece evidaªncias importantes para apoiar ainda mais as diretrizes do CDC e informar o paºblico para fazer melhores seleções em sua escolha de coberturas faciais para seu benefa­cio e para a segurança pública. "