Encontramos a arma secreta que torna o algodão o melhor material para máscaras faciais reutilizáveis

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Flanela de algodão (esquerda) e poliéster (direita). Créditos: EP Vicenzi / Museu Smithsonian / NIST.

Por Tessa Koumondouros
Publicado na ScienceAlert

Enquanto alguns ainda discutem sobre o uso de máscaras um ano após o início da pandemia, os cientistas começaram a descobrir exatamente qual é a melhor estratégia – e as máscaras de algodão acabaram de receber mais uma aprovação.

Vários estudos testaram diferentes combinações de materiais e as autoridades de saúde, como a Organização Mundial da Saúde e o CDC dos EUA, recomendam máscaras de pano para o público em geral, com base em suas conclusões. Mas alguns desses estudos negligenciaram um fator importante do mundo real – esses tecidos que cobrem o rosto ficam úmidos com o nosso hálito.

Agora, uma equipe de pesquisadores testou os materiais da máscara em condições de alta umidade que imitam o ar expelido de nossas bocas.

“Este novo estudo mostra que os tecidos de algodão têm melhor desempenho em máscaras do que pensávamos”, disse o cientista de materiais Christopher Zangmeister, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos (NIST).

Zangmeister e seus colegas testaram nove tipos diferentes de algodão e seis tipos de fibras sintéticas, incluindo poliéster e raiom, com 99% de umidade (aproximadamente a umidade do ar) e 55% de umidade.

Isso resultou em uma diferença notavelmente visível no desempenho do algodão.

Enquanto os tecidos sintéticos, que também tiveram um desempenho insatisfatório em comparação com o algodão seco, não alteraram o desempenho em condições úmidas, os tecidos de algodão aumentaram sua capacidade de capturar partículas em 33%.

Os pesquisadores usaram partículas de sal de vários tamanhos como um substituto de teste para gotículas de transporte de vírus e partículas de aerossol, e estas pareciam absorver parte da umidade presa pelas fibras de algodão que atraem água. As partículas aumentam de volume, o que dificulta a passagem desinibida pelo tecido.

As fibras sintéticas, entretanto, repelem a água, não criando o ambiente úmido dentro da própria máscara para que essa inibição aconteça. Também não houve mudança nas máscaras médicas – mas elas são projetadas para funcionar em níveis elevados em todas as condições (em níveis equivalentes ao algodão).

O tipo de algodão com melhor desempenho foi a flanela de algodão, de acordo com os resultados.

Imagens microscópicas dos materiais revelam uma grande diferença na estrutura – um padrão de ondas ordenadas no poliéster sintético em comparação com a rede caótica de fibras entrecruzadas que dão à flanela sua sensação suave ao toque.

Os pesquisadores do NIST acreditam que esse emaranhamento de fibras é o que aumenta a chance de partículas transportadas pelo ar que passam pela máscara colidirem e grudarem no tecido.

Flanela de algodão (esquerda) e poliéster (direita). Créditos: EP Vicenzi / Museu Smithsonian / NIST.

No entanto, tudo isso não significa que as máscaras molhadas sejam melhores: se sua máscara molhar, ela deve ser substituída. A quantidade de líquido presente nas máscaras nessas condições úmidas é de apenas algumas gotas, o que não altera a respirabilidade do material – a equipe constatou que a pressão do ar nas duas faces do tecido permaneceu relativamente semelhante.

Esta é uma ótima notícia também do ponto de vista ambiental. Com a acumulação de resíduos de máscaras cirúrgicas descartáveis que eliminam microplásticos, é reconfortante saber que existe uma opção segura e reutilizável.

A pesquisa sugere que possuir um monte de máscaras reutilizáveis ​​que podem ser lavadas na máquina juntas é a opção mais ecológica para manter você e seus entes queridos seguros.

Embora a equipe diga que mais pesquisas são necessárias para avaliar plenamente as interações entre máscaras, umidade e transmissão de partículas de aerossol, seu estudo contribuiu para os primeiros padrões internacionais para máscaras de tecido destinadas a retardar a disseminação da COVID-19, recentemente lançados pela organização de normas técnicas ASTM International.

“Para entender como esses materiais funcionam no mundo real, precisamos estudá-los em condições realistas”, concluiu Zangmeister.

Esta pesquisa foi publicada na ACS Applied Nano Materials.