Le visiere non sono un dispositivo di protezione individuale alternativo alle mascherine chirurgiche o di comunità, dato che permettono all'aria di penetrare sia dalla parte superiore che da quella inferiore (in alcuni modelli solo dal basso). Eppure in molti continuano a credere che possano essere altrettanto efficaci nel proteggerci dalle goccioline e dagli aerosol rilasciati nell'ambiente dai positivi al coronavirus SARS-CoV-2. Un nuovo studio dimostra che non riescono nemmeno a proteggerci da uno starnuto diretto verso il nostro volto, a causa del peculiare flusso d'aria che non viaggia solo in linea retta come ci aspetteremmo.

Simulazione di uno starnuto contro una visiera. Credit: Università di Fukuoka
in foto: Simulazione di uno starnuto contro una visiera. Credit: Università di Fukuoka

A dimostrare che le visiere non proteggono dagli starnuti è stato un team di ricerca giapponese dell'Università di Fukuoka, composto da scienziati del Dipartimento di Ingegneria e del Dipartimento di Anestesiologia della Facoltà di Medicina. Gli scienziati, coordinati dal professor Fujio Akagi, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver messo a punto una complessa simulazione di fluidodinamica che mostra il percorso compiuto dalle goccioline grandi (droplet) e piccole (aerosol) in seguito a uno starnuto, e soprattutto l'impatto del flusso d'aria su una persona che indossa una visiera a un metro di distanza dalla fonte. Dalla simulazione è emerso chiaramente che una parte delle goccioline espulse riesce a penetrare nella visiera sia da sopra che da sotto, raggiungendo il naso e – potenzialmente – contagiando il malcapitato che si trova sulla traiettoria dello starnuto. Com'è possibile?

Come spiegato dal professor Akagi in un comunicato stampa, ciò è legato al fatto che il flusso d'aria prodotto da uno starnuto non è solo una linea retta, ma produce anche un vortice ad anelli (vortex rings) che si espande al di sopra e al di sotto della “linea di tiro”. È come se il flusso fosse circondato da una ciambella d'aria che vorticando raccoglie le goccioline infette dello starnuto e le distribuisce in alto e in basso. “Un vortice ad anelli è un vortice a forma di ciambella che viene generato da un'espulsione istantanea di un fluido da un orifizio circolare. Assomiglia agli anelli di bolle che fanno i delfini”, ha sottolineato il professor Akagi. “Gli anelli vorticanti generati dallo starnuto catturano le goccioline microscopiche all'interno e le trasportano ai bordi superiore e inferiore della visiera. Le goccioline viaggiano rapidamente verso chi la indossa e lo raggiungono entro 0,5 – 1 secondo dall'inizio dello starnuto. Se questo tempo di arrivo è sincronizzato con l'inalazione, chi indossa lo scudo inalerà le goccioline”, ha aggiunto l'esperto.

Un altro studio condotto da un team di ricerca della Florida Atlantic University aveva dimostrato che le visiere in plastica sono inefficaci nel bloccare la diffusione delle goccioline più piccole nell’ambiente, pertanto questi dispositivi non sono assolutamente da equiparare alle mascherine sia in entrata che in uscita. C'è anche da sottolineare che con uno starnuto diretto in faccia, a un metro di distanza, indossando la sola mascherina parte delle goccioline finirebbero inevitabilmente negli occhi, dove il contagio può verificarsi. Per questo gli operatori sanitari indossano sia le visiere che le mascherine quando visitano i pazienti o eseguono un tampone. Akagi e colleghi stanno sviluppando nuovi modelli di visiere che possano proteggere molto meglio da goccioline e aerosol infetti dispersi nell'ambiente. I dettagli della ricerca “Effect of sneezing on the flow around a face shield featured” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Physics of Fluids.