Nuevo dispositivo mide la efectividad de las mascarillas contra las gotas

Cada año, un número significativo de personas muere por infecciones que afectan el sistema respiratorio superior. Una forma importante de prevenir estas infecciones es usando mascarillas, que ayudan a bloquear las gotitas que pueden contener gérmenes. Las formas tradicionales de probar qué tan bien funcionan las mascarillas suelen ser caras y difíciles de usar. Este artículo habla sobre un nuevo Dispositivo portátil y de bajo costo que puede analizar las gotitas que salen de la boca de las personas y medir cuán efectivas son diferentes tipos de mascarillas.

#La importancia de las mascarillas

La pandemia de COVID-19 ha destacado lo dañinas que pueden ser las infecciones respiratorias. Millones de personas han sido infectadas y muchas han muerto. Además del COVID-19, otros virus como la influenza y el virus sincitial respiratorio (VSR) también causan muchas infecciones y muertes cada año. Estas enfermedades contagiosas se propagan a través de pequeñas gotitas que salen de la saliva o el moco de las personas infectadas cuando hablan, tosen o estornudan. Usar mascarillas efectivas puede ayudar a bloquear estas gotitas y reducir la propagación de infecciones.

#Mascarillas actuales y sus limitaciones

Existen diferentes tipos de mascarillas, siendo las respiradoras N95 las que ofrecen la mejor protección. Sin embargo, estas mascarillas suelen estar en poca cantidad y son generalmente de un solo uso, lo cual no es amigable con el medio ambiente. Aunque las mascarillas de tela son opciones alternativas, pueden ser menos efectivas. La gente a veces no las usa correctamente, lo que reduce su capacidad de bloquear las gotitas. Además, no ha habido una forma sencilla para que las personas comunes prueben qué tan efectivas son sus mascarillas.

#Un nuevo enfoque para medir la eficacia de las mascarillas

El nuevo dispositivo crea una forma simple y precisa de visualizar las gotitas que producimos al hablar o toser. Este dispositivo utiliza propiedades fluorescentes del agua tónica, una bebida común, para hacer que las gotitas orales sean visibles bajo luz ultravioleta (UV). Cuando una persona produce gotitas, se pueden grabar usando la cámara de un smartphone y analizarse con software gratuito.

La configuración incluye varios pasos: preparar los materiales, recopilar Datos, analizar los resultados y desarrollar aplicaciones prácticas de los hallazgos.

#Usando artículos del hogar

El objetivo era diseñar un sistema que cualquiera pudiera montar en casa usando materiales cotidianos. Primero, se eligió el líquido fluorescente adecuado. El agua tónica contiene una sustancia química natural, la quinina, que la hace brillar bajo luz UV, lo que la hace perfecta para este Experimento.

Luego, se probaron diferentes fuentes de luz UV. Se eligió una luz de tubo porque proporciona una iluminación uniforme, facilitando la visualización de las gotitas claramente sin dañar a nadie.

#Montando el experimento

Una vez seleccionados los materiales, se creó una configuración adecuada. El experimento podría realizarse en una habitación oscura, donde se usó un fondo negro para absorber luz extra y mejorar la visibilidad de las gotitas.

Una cámara de smartphone grabó las gotitas, y se utilizó un spray para ayudar a generar cantidades consistentes de agua tónica en la boca antes de cada prueba. La persona luego hablaría o realizaría otro evento espiratorio, como toser o estornudar.

#Recopilando y analizando datos

Después de recopilar el video, se procesó en fotogramas individuales usando software simple. Los niveles de brillo de cada fotograma ayudaron a determinar cuántas gotitas se generaron y cuánto tiempo permanecieron en el aire. Esta información se puede trazar en el tiempo para visualizar el comportamiento de las gotitas.

#Prototipo portátil

Una vez que se demostró que la configuración inicial funcionaba, se creó un prototipo portátil. Esto permitió a las personas llevar el dispositivo a cualquier lugar para probar mascarillas o demostrar cómo se propagan las enfermedades respiratorias. El costo total para ensamblar este dispositivo puede ser menor a $60, haciéndolo accesible para muchos.

#Probando diferentes mascarillas

Con el dispositivo recién desarrollado, se probaron varios tipos de mascarillas para ver qué tan bien bloqueaban las gotitas. Se examinaron varios tipos de tela, como algodón, poliéster y mascarillas quirúrgicas. Los resultados mostraron que las mascarillas con poros más pequeños y material más grueso eran más efectivas bloqueando las gotitas.

#Resultados de las pruebas de mascarillas

Durante las pruebas, las mascarillas de algodón delgadas resultaron ser las menos efectivas para detener las gotitas. Las mascarillas más gruesas hechas de poliéster o materiales quirúrgicos funcionaron mucho mejor. Los datos recogidos mostraron que los materiales más gruesos pueden atrapar más gotitas, mientras que los más delgados permiten que más partículas escapen.

#Entendiendo el comportamiento de las gotitas

El nuevo dispositivo también podría investigar cómo se comportan las gotitas después de ser generadas. Las gotitas más pequeñas, conocidas como aerosoles, pueden permanecer en el aire más tiempo que las más grandes, haciéndolas más peligrosas. El dispositivo midió cuánto tiempo tardan estas gotitas en caer al suelo y puede detectar gotitas tan pequeñas como 9.2 micrones.

#Tamaño de las gotitas y tiempo de vuelo

Mientras más pequeñas son las gotitas, más tiempo permanecen en el aire. Esto significa que pueden viajar más lejos y permanecer infecciosas por más tiempo. El dispositivo permite analizar cómo el tamaño de las gotitas afecta cuánto tiempo permanecen en el aire y cuán lejos pueden ir.

#Efectos de los sonidos fónicos y el volumen

El tipo de sonidos que la gente hace también afecta la generación de gotitas. Ciertos fonemas, como "F" y "Ph," producen más gotitas. Cuanto más fuerte habla alguien, más gotitas se generan y permanecen en el aire por más tiempo. Esto hace que el habla fuerte sea particularmente arriesgada para propagar infecciones.

#Diferentes tipos de eventos espiratorios

Además, el dispositivo puede analizar diferentes formas de expulsar aire, como hablar, estornudar o toser. Estornudar genera una nube de gotitas mucho más grande que permanece en el aire más tiempo en comparación con las otras dos formas. Esto muestra que estar en una multitud con alguien que estornuda puede ser más peligroso que simplemente hablar.

#Conclusión

En resumen, este innovador dispositivo de bajo costo permite a las personas visualizar y analizar cómo se propagan las gotitas cuando hablan, tosen o estornudan. Utiliza materiales y tecnología comunes, lo que facilita su implementación en casa. Al probar diferentes tipos de mascarillas, las personas pueden estar más informadas sobre la efectividad de sus elecciones para prevenir la propagación de infecciones respiratorias.

Este enfoque simple no solo ayuda en la seguridad personal, sino que también educa a otros sobre cómo se transmiten las enfermedades respiratorias. El futuro podría ver este método adaptado para usos educativos más amplios o para estudios más profundos sobre la dinámica de las gotitas y el diseño de mejores mascarillas.