Vídeos mostram por que máscaras com válvula não protegem contra a COVID-19

Com a pandemia, nossos hábitos passaram por mudanças. Um deles, no caso, é a utilização da máscara quando saímos de casa. No entanto, em meio às diferentes máscaras disponíveis no mercado, uma delas se destaca justamente por não ser eficaz na proteção contra a COVID-19. Trata-se da máscara que possui válvula. Tendo isso em mente, um engenheiro de pesquisa do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) chamado Matthew Staymates fez alguns vídeos para mostrar por que se deve evitar esse item.

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Os vídeos mostram padrões de fluxo de ar através de máscaras com e sem válvulas de expiração.  "Quando você compara os vídeos lado a lado, a diferença é impressionante. Esses vídeos mostram como as válvulas permitem que o ar saia da máscara sem filtrá-lo, o que vai contra o propósito da máscara", diz Staymates.

As válvulas de expiração tornam as máscaras mais fáceis de respirar e mais confortáveis e são apropriadas quando o assunto é proteger os trabalhadores da poeira em uma construção, por exemplo. No entanto, as máscaras que os especialistas recomendam para retardar a disseminação da COVID-19 têm como objetivo principal proteger outras pessoas além do usuário: elas diminuem a propagação da doença capturando gotículas exaladas que podem conter o vírus, e mesmo as pessoas sem sintomas devem usar máscaras, porque é possível estar infectado, mas não apresentar sintomas.

"Não uso máscara para me proteger. Uso para proteger meu vizinho, porque posso ser assintomático e espalhar o vírus sem saber, mas se estou usando uma máscara com uma válvula, não estou ajudando", afirma Staymates, e ele literalmente mostra o porquê. Ele é um especialista em técnicas que permitem capturar o movimento do ar na câmera. Ele criou dois vídeos usando diferentes técnicas de visualização. O primeiro vídeo foi criado usando o que é conhecido como sistema de imagem schlieren, que faz com que as diferenças na densidade do ar apareçam na câmera como padrões de sombra e luz.

Com um sistema de imagem schlieren, a respiração exalada se torna visível porque é mais quente e, portanto, menos densa do que o ar em volta. O vídeo mostra apenas o movimento do próprio ar, não o movimento das gotas exaladas no ar. À esquerda, Staymates está usando uma máscara respiratória N95 com uma válvula, que permite que o ar exalado flua para o ambiente sem filtrar. À direita, não há válvula, e o ar passa pela máscara, que filtra a maior parte das gotas. Confira:

Para o segundo vídeo, Staymates construiu um aparelho que emite ar na mesma velocidade e ritmo de um adulto em repouso, e então conectou esse aparelho a um manequim. Como um substituto para as gotas exaladas, o ar carrega gotas de água em uma variedade de tamanhos típicos das gotas que as pessoas emitem em sua respiração ao expirar, falar e tossir. Uma luz LED de alta intensidade atrás do manequim ilumina as gotículas no ar, fazendo com que espalhem a luz e apareçam intensamente na câmera.

Em contraste com o vídeo schlieren, este vídeo mostra o movimento das gotas no ar. À esquerda, as gotículas escapam sem filtrar pela válvula de uma máscara N95. No meio, não há válvula e nenhuma respiração é visível porque a máscara filtrou as gotas. À direita, nenhuma máscara é usada. O uso de um manequim e de um aparelho respiratório mecânico permitiu aos Staymates observar os padrões do fluxo de ar enquanto mantinham estáveis ​​a frequência respiratória, a pressão do ar e outras variáveis.

Além disso, os vídeos produzidos por espalhamento de luz podem ser analisados ​​por um computador de uma forma que as imagens de schlieren não podem. Staymates escreveu um código de computador que calculou o número de pixels brilhantes no vídeo e usou isso para estimar quantas gotas estavam no ar. Esta não é uma medida verdadeira do número de gotas porque o vídeo bidimensional não pode capturar o que está acontecendo em todo o volume tridimensional de ar. No entanto, os números resultantes fornecem tendências que podem ser analisadas para entender melhor a dinâmica do fluxo de ar de diferentes tipos de máscaras.

O projeto de pesquisa analisou apenas um tipo de máscara valvulada, então diferentes tipos de máscaras valvuladas podem ter um desempenho diferente. Além disso, as máscaras que não são bem ajustadas permitirão que um pouco de ar escape ao redor da máscara, em vez de passar por ela. Isso também pode comprometer o desempenho da máscara.

Mas o principal efeito das válvulas é visível nesses vídeos. O especialista conta que espera que os vídeos ajudem as pessoas a entender por que as máscaras destinadas a retardar a disseminação da COVID-19 não devem ter válvulas.

Fonte: Phys.org