Come funziona?
- gianlucabortoluzzi
- 20 nov 2020
- Tempo di lettura: 2 min
Aggiornamento: 27 nov 2020
Si può intuire che lo scopo delle mascherine sia quello di filtrare l’aria, ma come ci riesce? Per rispondere dobbiamo comprendere i meccanismi che intervengono, ma soprattutto superare il “senso comune”. Infatti la prima e più importante domanda che ci si pone quando posti per la prima volta di fronte ad una mascherina è:
“Come può filtrare dei microrganismi piccoli come un batterio, se parliamo di infezioni, o virus, come nel caso che stiamo affrontando in questo 2020 ?”. Partiamo da qui per capire il funzionamento di questo importante strumento.
Virus e batteri, quando si parla di trasmissione aerea, non viaggiano autonomamente, ma attraverso le goccioline (droplets) che produciamo quando parliamo e respiriamo. La stessa umidità che vediamo quando soffiamo su un vetro (per esempio quando ci si vuole pulire gli occhiali). Queste goccioline possono avere una grandezza variabile, ed in base a questa intervengono diversi meccanismi che permettono di filtrarle. In base alla grandezza di queste particelle si parla, per l'appunto, di droplets o aerosol.
Meccanismi di filtrazione a livello particellare
Impatto diretto
Le goccioline emesse dal portatore della mascherina avranno una probabilità direttamente proporzionale al loro diametro di andare ad scontrarsi con le fibre della mascherina e rimanerci bloccate. In particolare quelle con un diametro superiore a 0.6 um.
Gravitational Settling
Per quelle che invece vengono emesse da altri soggetti ,e quindi che il portatore della mascherina rischia di inalare, c’è il fattore sottovalutato della gravità, cioè il cadere verso terra invece che incontrare la traiettoria della mascherina. Si tratta però di droplet dal diametro almeno superiore a 1 um per essere significante.
Intercettazione
Le particelle con diametro superiore a 0.6 um, transitano attraverso le fibre della mascherina seguendo la “corrente” (streamline) d’aria, la quale passa attorno alle fibre, ma questo permette comunque alla particella di avvicinarsi quanto basta alla fibra da venire “intercettata”.
Brownian Motion, o Diffusione
L’aerosol, le particelle più piccole di 0.1 um, sono soggette ad un particolare movimento, detto Browniano. Essendo così piccole, vengono continuamente colpite dalle particelle attorno a loro e questo comporta un movimento randomico continuo che le porta ad impattare contro le fibre con una probabilità inversamente proporzionale alla loro grandezza.
Questi sono i meccanismi responsabili della cattura delle particelle che emettiamo, ma interessante ricordare anche altri due particolari che rendono le mascherine efficaci: innanzitutto il fatto che la trama del materiale di cui sono composte le mascherine è caratteristica dei “tessuti non tessuti”, ed in secondo luogo l’aderenza della mascherina al volto.
Face-fitting
Ebbene, tutte le proprietà sopra descritte sono intaccate nel momento in cui la mascherina non è indossata a dovere, cioè aderente al volto. Questo è dovuto al fatto che l’aria da noi inspirata o espirata seguirà sempre il percorso che pone la minor resistenza. Se aderente al volto, l’aria troverà minor resistenza nel attraversare la mascherina che superare la barriera ben serrata tra il volto e la mascherina.
Fonti:
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