El uso de los distintos tipos de mascarillas, ya sean sanitarias, quirúrgicas, higiénicas e incluso improvisadas con telas domésticas, ha desempeñado un papel fundamental en la reducción de la transmisión del SARS-CoV-2, así como en la gravedad de la misma.

Esta es una de las conclusiones a las que ha llegado un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur tras revisar las investigaciones publicadas hasta la fecha sobre cómo filtran o bloquean el coronavirus las máscaras faciales. Su review se presenta en la revista Physics of Fluids.

El uso masivo de la mascarilla en espacios públicos ayuda a detener el avance del virus. / Adobe Stock

“Los resultados sugieren que el uso de mascarillas faciales eficientes, como las quirúrgicas, podría conducir a la erradicación de la pandemia si al menos el 70 % de la población las usara en público de manera constante”, declara Sanjay Kumar, autor del estudio, haciendo referencia a un modelo matemático simulado en la ciudad de Nueva York.

“Incluso las mascarilla de tela menos eficientes también podrían retrasar la propagación si se usan de manera constante”, indica, señalando otro de los muchos estudios que han examinado.

A pesar de que la ciudadanía conoce cuáles son las más efectivas, sobre todo a la hora de filtrar las gotitas más pequeñas, factores como el precio, la comodidad o el diseño inciden en la decisión sobre cuál emplear. “Para atrapar eficazmente las gotitas, los filtros de la mascarilla deben contener poros microscópicos; sin embargo, los poros de tamaño minúsculo impiden la ventilación del aire, lo que crea una situación incómoda para el usuario”, explica el estudio.

En cualquier caso, un aspecto clave de la función de la mascarilla está relacionado con el tamaño de las gotitas de líquido expulsadas por la nariz y la boca cuando una persona habla, canta, estornuda, tose o incluso simplemente respira. Las más grandes, con tamaños de entre 5 y 10 micras, son las más comunes. Sin embargo, estas gotitas aún son bastante pequeñas si se las compara con un cabello humano  que aproximadamente tiene 70 micras de diámetro.

Incluso las gotitas más diminutas, las de menos de 5 micras (aunque los expertos no se ponen de acuerdo dónde establecer el límite), son posiblemente las más peligrosas. Estas pueden convertirse en aerosol y permanecer suspendidas en el aire durante períodos prolongados. Entre los muchos tipos de mascarillas, solo las N95 pueden filtrarlas.

Elementos a mejorar

Uno de los factores que más influye en el consumidor a la hora de decantarse por una u otra mascarilla ha sido, según los investigadores, el confort térmico, “un aspecto esencial, ya que puede afectar a la conformidad del uso de la misma durante el verano o en los países tropicales”. Los usuarios han reportado erupciones cutáneas, aumento del estrés por calor, sudoración o molestias debido al uso prolongado en condiciones de humedad y calor.

Los autores también encontraron que las mascarillas faciales hechas de materiales poliméricos híbridos podían filtrar partículas con alta eficiencia mientras simultáneamente enfriaban la cara. Las fibras utilizadas en estas máscaras especiales son transparentes a la radiación infrarroja, lo que permite que el calor se escape por debajo.

Otro de los parámetros considerados ha sido la resistencia al flujo de la mascarilla, es decir, la facilidad con la que se puede respirar a través de ella. “El uso prolongado de mascarillas tiene algunos efectos secundarios en la salud humana, como la somnolencia o la frecuencia cardíaca inusual”, explica la revisión.

Visualización del aire respirado con y sin mascarilla considerando dos tasas de ventilación (7,5 y 15 litros/minuto)./ Heow Pueh Lee
También se menciona que hay algunas preocupaciones ambientales asociadas con las mascarillas de un solo uso. Algunas de estas, hechas de capas de plástico, pueden no biodegradarse, creando una carga masiva para el medioambiente.

Para validar cada tipo de mascarilla, la ciencia ha tratado de determinar la eficacia de la filtración y el índice de fuga de la mascarilla. Son cada vez más numerosos los métodos numéricos basados en la dinámica del flujo de fluidos para evaluar este aspecto.

Visualización del aire respirado con y sin mascarilla considerando dos tasas de ventilación (7,5 y 15 litros/minuto)./ Heow Pueh Lee

No obstante, los investigadores, tras revisar la documentación publicada, consideran que queda mucho por mejorar en este tipo de trabajos. Según sus conclusiones, no se ha tenido lo suficientemente en cuenta cómo reaccionan los pulmones humanos ante la resistencia que oponen las mascarillas durante un uso prolongado.

“Podría haber alguna relación entre la resistencia a la respiración y la resistencia al flujo de la mascarilla facial, que deberá estudiarse en intervalos de tiempo mientras se usa”, considera Heow Pueh Lee, otro de los autores y subdirector del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Singapur.

“Además, las condiciones ambientales en el espacio compartimental dentro de la mascarilla se podrán cuantificar con mayor precisión utilizando sensores miniaturizados y desarrollando réplicas de humanos para estos estudios”, apunta el investigador.