Des lasers révèlent que les écrans faciaux et les masques munis de valves ne bloquent pas efficacement les gouttelettes
Malgré une réaction très lente et des recommandations initiales contradictoires de la part des systèmes de santé nationaux et même de l’Organisation mondiale de la santé, le consensus actuel est que les masques faciaux sont efficaces pour freiner la propagation des infections COVID-19. Cependant, tous les masques ne fournissent pas une protection adéquate. Selon une nouvelle étude, les écrans faciaux et les masques faciaux équipés de valves d’expiration permettent aux gouttelettes expulsées d’entrer en contact avec le porteur beaucoup plus facilement que les vêtements ou les masques chirurgicaux ordinaires, ce qui augmente considérablement le risque d’infection.
Manhar Dhanak et Siddhartha Verna, tous deux professeurs d’ingénierie mécanique à l’Université de Floride Atlantique aux États-Unis, ont visualisé des jets de gouttelettes expulsées vers une tête de mannequin creuse équipée d’un écran facial ou d’un masque facial à valves. Ces deux options sont devenues très populaires ces derniers temps, car les gens se sentent plus à l’aise avec. Cependant, les résultats de l’analyse montrent que ce confort se substitue à la sécurité.
(a) Un écran facial et (b) Un masque N95 avec une valve d’expiration située à l’avant. (Siddhartha Verma/ Physics of Fluids)
Selon Dhanak et Verna :
Les écrans faciaux et les masques munis de valves d’expiration ne sont pas efficaces pour limiter la diffusion de gouttelettes de la taille d’un aérosol. Mais nous avons vu l’adoption généralisée de ces deux alternatives aux masques ordinaires. Notre principale motivation était de sensibiliser le grand public sur ce qui arrive exactement aux plus petites gouttelettes respiratoires lorsque ces options sont utilisées.
Les chercheurs ont utilisé une pompe manuelle pour simuler une toux ou un éternuement expulsant les gouttelettes pouvant contenir des particules de virus vers la tête du mannequin. Des feuilles laser ont mesuré les plus petites particules pendant le déploiement spatial et temporel du flux éjecté.
Selon les chercheurs :
La propagation des gouttelettes dépend dans une large mesure du flux d’air ambiant. Il est difficile de faire comprendre à quel point de très légères modifications peuvent facilement altérer les modèles de dispersion des gouttelettes.
La visualisation a montré que bien que les écrans faciaux bloquent le mouvement initial vers l’avant du jet expulsé, les gouttelettes peuvent toujours se déplacer facilement autour de la visière et entrer en contact avec la bouche, le nez et les yeux d’une personne.
Images tirées des tests réalisés dans cette étude. (Siddhartha Verma/ Physics of Fluids)
En eux-mêmes, les écrans faciaux sont donc inefficaces par rapport aux masques de protection de la bouche et du nez.
Le principal objectif des écrans faciaux, lorsqu’ils sont utilisés par les travailleurs de la santé (en association avec des masques), est de les protéger contre les projections et les éclaboussures. Mais les écrans seuls ne sont pas efficaces pour arrêter les gouttelettes de la taille d’un aérosol (environ 5 à 10 microns et moins).
La visualisation du flux a montré que, bien que les orifices d’expiration installés sur certains masques améliorent la respiration, ils permettent également à un grand nombre de gouttelettes de passer à travers la valve sans être filtrées. Ces résultats peuvent être particulièrement importants dans le contexte de la réouverture des écoles, où les élèves et le personnel seront exposés aux mêmes gouttelettes et aérosols ambiants en intérieur. Certains pourraient penser que les écrans faciaux et les masques équipés de valves d’expiration sont plus confortables, mais le compromis n’en vaut pas la peine, à en juger par ces résultats.
Maintenant, les chercheurs prévoient d’étudier l’efficacité des écrans de plexiglas et de tissu autour des cabines pour freiner la propagation de COVID-19.
L’étude publiée dans la revue Physics of Fluids : Visualizing droplet dispersal for face shields and masks with exhalation valves et présentée sur le site de l’Université de Floride Atlantique : Face Shield or Face Mask to Stop the Spread of COVID-19?