Les masques faciaux réduisent la distance que les agents pathogènes en suspension dans l'air pourraient parcourir de moitié, selon une nouvelle étude

L'efficacité des masques faciaux est un sujet vivement débattu depuis l'émergence du COVID-19. Cependant, une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de Floride centrale offre plus de preuves qu'ils fonctionnent.

Dans une étude publiée aujourd'hui dans le Journal of Infectious Diseases, les chercheurs ont découvert que les masques faciaux réduisaient de plus de moitié la distance que les agents pathogènes en suspension dans l'air pouvaient parcourir, lorsqu'ils parlaient ou toussaient, par rapport à l'absence de masque.

Les résultats sont importants car les agents pathogènes viraux aéroportés, tels que le SRAS-CoV-2, peuvent être encapsulés et transmis par des gouttelettes liquides et des aérosols formés lors des fonctions respiratoires humaines telles que la parole et la toux.

Connaître les moyens de réduire cette distance de transmission peut aider à assurer la sécurité des personnes et à gérer les réponses aux pandémies, telles que le COVD-19, qui a entraîné une infection à l'échelle mondiale, des surcharges du système de santé et des dommages économiques.

Ces réponses pourraient inclure l'assouplissement de certaines directives de distanciation sociale lorsque des masques sont portés.

"La recherche fournit des preuves et des directives claires selon lesquelles 3 pieds de distance avec des masques faciaux sont meilleurs que 6 pieds de distance sans masques faciaux", déclare le co-auteur de l'étude, Kareem Ahmed, professeur agrégé au Département de génie mécanique et aérospatial de l'UCF.

À l'aide d'outils de diagnostic couramment utilisés pour comprendre comment les fluides se déplacent dans l'air, les chercheurs ont mesuré la distance dans toutes les directions que les gouttelettes et les aérosols parcourent depuis les personnes qui parlent et toussent, lorsqu'elles portent différents types de masques et lorsqu'elles ne le sont pas.

Quatorze personnes ont participé à l'étude, 11 hommes et 3 femmes, âgés de 21 à 31 ans.

Chaque participant a récité une phrase et simulé une toux pendant 5 minutes sans couvre-visage, avec un couvre-visage en tissu et avec un masque chirurgical jetable à trois couches.

L'imagerie planaire des particules a été utilisée pour mesurer la vitesse des particules; un interféromètre Doppler de phase a été utilisé pour mesurer la taille des gouttelettes, la vitesse et le flux volumique en des points à l'intérieur d'un panache de pulvérisation ; et un calibreur de particules aérodynamiques a été utilisé pour déterminer le comportement des particules en suspension dans l'air.

Les instruments ont mesuré les caractéristiques, les comportements et la direction des particules en suspension dans l'air lorsqu'elles s'éloignaient de la bouche des participants.

Les chercheurs ont découvert qu'un tissu couvrant le visage réduisait les émissions dans toutes les directions à environ deux pieds par rapport aux quatre pieds d'émissions produites en toussant ou en parlant sans masque.

La réduction était encore plus importante lors du port d'un masque chirurgical, ce qui réduisait la distance parcourue par les émissions de toux et de parole à seulement environ un demi-pied.

Les chercheurs ont eu l'idée de l'étude à partir de leurs recherches sur la propulsion à réaction.

"Les principes sont les mêmes", dit Ahmed. "Notre toux et notre parole sont des panaches de propulsion épuisés."

L'étude fait partie de l'effort global plus large des chercheurs pour contrôler la transmission des maladies aéroportées, y compris par le biais des ingrédients alimentaires, une meilleure compréhension des facteurs liés au fait d'être un super-diffuseur ; et la modélisation de la transmission des maladies aéroportées dans les salles de classe.

Ensuite, les chercheurs vont étendre l'étude avec plus de participants. Le travail est financé en partie par la National Science Foundation.

Les co-auteurs de l'étude étaient Jonathan Reyes, auteur principal et chercheur postdoctoral ; Bernhard Stiehl, chercheur postdoctoral ; Juanpablo Delgado, étudiant en master ; et Michael Kinzel, professeur adjoint. Tous appartiennent au Département de génie mécanique et aérospatial de l'UCF.

Ahmed a rejoint le Département de génie mécanique et aérospatial de l'UCF, qui fait partie du Collège d'ingénierie et d'informatique de l'UCF, en 2014. Il est également membre du Center for Advanced Turbomachinery and Energy Research et du Florida Center for Advanced Aero-Propulsion. Il a servi plus de trois ans en tant qu'ingénieur aéro/thermo senior chez Pratt & Whitney Military Engines, travaillant sur des programmes et des technologies de moteurs avancés. Il a également été membre du corps professoral de la Old Dominion University et de la Florida State University.

À l'UCF, il dirige des recherches sur la propulsion et l'énergie avec des applications pour la production d'électricité et les moteurs à turbine à gaz, les moteurs à réaction de propulsion, l'hypersonique et la sécurité incendie, ainsi que des recherches liées à la science des supernovas et au contrôle de la transmission COVID-19.

Il a obtenu son doctorat en génie mécanique de l'Université d'État de New York à Buffalo. Il est membre associé de l'American Institute of Aeronautics and Astronautics et membre du corps professoral du US Air Force Research Laboratory et de l'Office of Naval Research.

Kinzel a obtenu son doctorat en génie aérospatial de la Pennsylvania State University et a rejoint l'UCF en 2018. En plus d'être membre du département de génie mécanique et aérospatial de l'UCF, qui fait partie du College of Engineering and Computer Science de l'UCF, il travaille également avec le Center for Advanced Turbomachinery and Energy Research de l'UCF.