Dans ses directives, mises à jour au début de 2022, les Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis ont déclaré que les masques en tissu à tissage lâche offrent le moins de protection contre le COVID-19, et les masques N95 et KN95 offrent le plus de protection. Pourtant, après plus de deux ans depuis le début de la pandémie, il n’y a pas de compréhension complète des propriétés des masques pour une protection optimale.
Dans Physique des liquidesPublié par AIP Publishing, des chercheurs de la Florida State University et de l’Université Johns Hopkins utilisent l’analyse en composantes principales (PCA) ainsi que des modèles de simulation de flux pour démontrer l’importance cruciale d’un ajustement approprié pour tous les types de masques et comment la forme du visage affecte l’ajustement le plus idéal.
L’étude suggère que le double masquage avec des masques mal ajustés peut ne pas améliorer de manière significative l’efficacité du masque et créer un faux sentiment de sécurité.
Plus de couches signifient un revêtement facial moins poreux, ce qui entraîne l’expulsion de plus de liquide des espaces circonférentiels (côtés, haut et bas) dans les masques avec un ajustement moins sûr. Les doubles couches n’augmentent l’efficacité du filtre qu’avec un bon ajustement du masque, mais peuvent également entraîner des difficultés respiratoires.
Les chercheurs ont modélisé un flux modéré de toux provenant de la bouche d’un homme adulte portant un masque en tissu sur le nez et la bouche avec des bandes élastiques autour des oreilles. Ils ont calculé les débits volumiques maximaux à travers la face du masque et les espaces périphériques à différents niveaux de porosité du matériau.
Pour une forme et une taille de visage 3D plus réalistes, les chercheurs ont utilisé l’ACP qui a intégré 100 têtes d’hommes adultes et 100 têtes de femmes adultes extraites des données d’analyse de la tête de l’Université de Bâle en Suisse. L’ACP condense de grands ensembles de variables tout en préservant la plupart des informations.
Son modèle a démontré comment la légère asymétrie commune à toutes les structures faciales peut interférer avec le bon ajustement du masque. Par exemple, un masque peut être plus serré sur le côté gauche du visage que sur le côté droit.
« L’asymétrie faciale est presque imperceptible à l’œil, mais elle est évidente à travers le flux de toux à travers le masque », a déclaré le co-auteur Tomas Solano de la Florida State University. « Dans ce cas particulier, la seule fuite non filtrée observée se fait par le haut. Cependant, avec différentes formes de visage, une fuite à travers le bas et les côtés du masque est également possible. »
Créer des « masques de créateurs » adaptés au visage de chaque personne n’est pas pratique à grande échelle. Néanmoins, les simulations basées sur l’ACP peuvent être utilisées pour concevoir de meilleurs masques pour différentes populations en révélant des différences générales entre les structures faciales masculines et féminines ou infantiles et âgées et le flux d’air associé à travers les masques.
sources de l’histoire :
Matériel fourni par Institut américain de physique. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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