Las máscaras faciales reducen a la mitad la distancia que los patógenos transportados por el aire podrían viajar, según un nuevo estudio

La eficacia de las mascarillas ha sido un tema muy debatido desde la aparición de la COVID-19. Sin embargo, un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Florida Central ofrece más evidencia de que funcionan.

En un estudio que aparece hoy en el Journal of Infectious Diseases, los investigadores encontraron que las máscaras faciales reducen la distancia que los patógenos en el aire pueden viajar, al hablar o toser, en más de la mitad en comparación con no usar una máscara.

Los hallazgos son importantes ya que los patógenos virales en el aire, como el SARS-CoV-2, pueden encapsularse y transmitirse a través de gotas líquidas y aerosoles formados durante las funciones respiratorias humanas, como hablar y toser.

Conocer formas de reducir esta distancia de transmisión puede ayudar a mantener a las personas seguras y ayudar a gestionar las respuestas a pandemias, como la de COVD-19, que ha provocado infecciones a escala mundial, sobrecargas del sistema de atención de la salud y daños económicos.

Estas respuestas podrían incluir la relajación de algunas pautas de distanciamiento social cuando se usan máscaras.

"La investigación proporciona evidencia y pautas claras de que 3 pies de distancia con cubiertas para la cara es mejor que 6 pies de distancia sin cubiertas para la cara", dice el coautor del estudio Kareem Ahmed, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UCF.

Usando herramientas de diagnóstico comúnmente utilizadas para comprender cómo se mueven los fluidos a través del aire, los investigadores midieron la distancia en todas las direcciones que viajan las gotas y los aerosoles desde las personas que hablan y tosen, cuando usan diferentes tipos de máscaras y cuando no.

Catorce personas participaron en el estudio, 11 hombres y 3 mujeres, de 21 a 31 años.

Cada participante recitó una frase y simuló una tos durante 5 minutos sin cubrebocas, con cubrebocas de tela y con mascarilla quirúrgica desechable de tres capas.

Se utilizaron imágenes de partículas planas para medir la velocidad de las partículas; se usó un interferómetro doppler de fase para medir el tamaño de las gotas, la velocidad y el flujo de volumen en puntos dentro de una columna de rociado; y se utilizó un medidor de partículas aerodinámico para determinar el comportamiento de las partículas en el aire.

Los instrumentos midieron las características, los comportamientos y la dirección de las partículas en el aire a medida que viajaban hacia el exterior de la boca de los participantes.

Los investigadores encontraron que una cubierta de tela para la cara redujo las emisiones en todas las direcciones a aproximadamente dos pies en comparación con los cuatro pies de emisiones producidas al toser o hablar sin máscara.

La reducción fue aún mayor cuando se usó una máscara quirúrgica, que redujo la distancia recorrida por las emisiones de tos y habla a solo medio pie.

Los investigadores obtuvieron la idea del estudio a partir de la investigación de propulsión a chorro que realizan.

"Los principios son los mismos", dice Ahmed. "Nuestra tos y habla son penachos de propulsión agotados".

El estudio es parte del esfuerzo general más amplio de los investigadores para controlar la transmisión de enfermedades transmitidas por el aire, incluso a través de ingredientes alimentarios, una mejor comprensión de los factores relacionados con ser un súper propagador; y el modelado de la transmisión de enfermedades por el aire en las aulas.

A continuación, los investigadores ampliarán el estudio con más participantes. El trabajo está financiado en parte por la Fundación Nacional de Ciencias.

Los coautores del estudio fueron Jonathan Reyes, autor principal e investigador postdoctoral; Bernhard Stiehl, investigador postdoctoral; Juanpablo Delgado, estudiante de maestría; y Michael Kinzel, profesor asistente. Todos pertenecen al Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UCF.

Ahmed se unió al Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UCF, parte de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la UCF, en 2014. También es miembro del Centro de Turbomaquinaria Avanzada e Investigación Energética y del Centro de Florida para Aeropropulsión Avanzada. Se desempeñó durante más de tres años como ingeniero aeronáutico/térmico senior en motores militares Pratt & Whitney, trabajando en programas y tecnologías de motores avanzados. También se desempeñó como miembro de la facultad en la Universidad Old Dominion y la Universidad Estatal de Florida.

En UCF, lidera la investigación en propulsión y energía con aplicaciones para la generación de energía y motores de turbinas de gas, motores de chorro de propulsión, hipersónicos y seguridad contra incendios, así como investigaciones relacionadas con la ciencia de supernovas y el control de transmisión de COVID-19.

Obtuvo su doctorado en ingeniería mecánica de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo. Es miembro asociado del Instituto Estadounidense de Aeronáutica y Astronáutica y miembro de la facultad del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. y de la Oficina de Investigación Naval.

Kinzel recibió su doctorado en ingeniería aeroespacial de la Universidad Estatal de Pensilvania y se unió a UCF en 2018. Además de ser miembro del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de UCF, parte de la Facultad de Ingeniería e Informática de UCF, también trabaja con el Centro de UCF para Investigación avanzada en turbomáquinas y energía.