Scienza

Dentro alle mascherine: come funziona la trappola per coronavirus

Le mascherine funzionano: un multimedia del New York Times guida alla scoperta della giungla di fibre che agisce da trappola per il coronavirus.

Indossando le mascherine proteggiamo gli altri, proteggiamo un po' noi stessi e abbiamo meno faccia scoperta da toccare. Le mascherine sono al momento le nostre migliori alleate contro il coronavirus della covid: il perché, emerge con grande chiarezza da un'animazione del New York Times che trovate completa a questo link, e dalla quale riportiamo alcuni fotogrammi.

Un pezzo di tessuto come scudo. Il principio di funzionamento delle mascherine è lo stesso per tutte: gli strati di tessuto catturano le goccioline della nostra respirazione, quelle grandi (droplets) e quelle piccole (aerosol), tutte particelle che possono trasportare il coronavirus SARS-CoV-2. Questo meccanismo si chiama filtrazione e i vari tipi di mascherine disponibili presentano una differente efficienza di filtrazione. Le mascherine di cotone finemente intrecciato hanno una buona efficienza di filtrazione, caratteristica che però è massima nelle mascherine N95, realizzate con una sottile rete di fibre polimeriche.

È più facile che il coronavirus viaggi nelle grosse goccioline respiratorie
È più facile che il coronavirus viaggi nelle grosse goccioline respiratorie (quelle di spessore maggiore di 0,5 micron, che emettiamo tossendo o starnutendo) anche se ha dimensioni simili alle particelle respiratorie più piccole (inferiori a 0,1 micron). © The New York Times

I filtri da vicino: come funzionano. Le fibre di tessuto all'interno delle mascherine sono una sorta di densa foresta che le particelle devono oltrepassare prima di uscire. Le particelle più grandi, ossia quelle tipicamente presenti in tosse e starnuti, sono le più facili da intrappolare, perché nella loro traiettoria verso l'esterno quasi tutte vanno direttamente a sbattere contro le fibre.

Le particelle più piccole, emesse parlando o respirando, rimbalzano tra le fibre come palline impazzite: aumenta così il tempo trascorso nella giungla di fibre, e di conseguenza la probabilità di essere intrappolate. Anche queste sono piuttosto facili da catturare.

Mascherine: la forma migliore
Il cono a becco d'anatra creato da certe mascherine serve ad aumentare la probabilità che le fibre filtranti intercettino le particelle esalate. © The New York Times

Le N95. Le particelle di media taglia sono quelle che invece evadono più facilmente la cattura perché seguono il flusso d'aria e riescono a "fare lo slalom" tra le fibre. E qui entrano in gioco le N95, che hanno fibre in materiale sintetico, di diversa taglia e disposte in modo casuale, oltre a una proprietà speciale: una carica elettrostatica che attrae verso le fibre le particelle di ogni dimensione. Il materiale di cui sono fatti questi "dispositivi di protezione" può filtrare il 95% delle particelle medie e percentuali anche maggiori delle particelle respiratorie grandi o piccole.

Mascherine troppo larghe o premute contro la barba possono lasciar uscire parte delle particelle respiratorie.
Mascherine troppo larghe o premute contro la barba possono lasciar uscire parte delle particelle respiratorie. © The New York Times

Anche la forma è importante. Una buona mascherina deve avere un'ampia superficie, aderire bene ai bordi del viso e lasciare spazio per respirare attorno alle narici e alla bocca. Quest'ultimo particolare è fondamentale, perché serve a creare più spazio per intrappolare le particelle, e aumentare le probabilità che restino intrappolate tra le fibre.

Quando entrambi gli interlocutori indossano una mascherina, la concentrazione di particelle respiratorie scambiate diminuisce.
Quando entrambi gli interlocutori indossano una mascherina, la concentrazione di particelle respiratorie scambiate diminuisce. © The New York Times

Proteggersi a vicenda. Se nelle prime fasi della pandemia si sottolineava con più enfasi il rischio posto dalle particelle respiratorie più grandi (i droplets), che ricadono in fretta sulle superfici, oggi sappiamo il coronavirus della covid si diffonde anche attraverso le goccioline più fini (aerosol) emesse quando conversiamo o respiriamo. Ecco perché indossare tutti la mascherina è di fondamentale importanza. È l'effetto cumulativo che conta: anche se alcune mascherine filtrano meglio di altre, indossandole tutti, e imparando a interagire a distanza e in luoghi ventilati, possiamo ridurre al minimo il rischio di contagio.

4 novembre 2020 Elisabetta Intini
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