COVID-19 : Opter pour un masque « 3 couches », dans l’idéal

Les masques à 3 couches sont démontrés comme significativement plus efficaces contre les grosses gouttelettes respiratoires par ces tests menés à l’Université de Californie. Des conclusions obtenues via l’enregistrement vidéo à raison de 20.000 images par seconde des gouttelettes impactant la surface du masque. Ces travaux, publiés dans la revue Science Advances, incitent à préférer ce type de masque, à trois couches, lorsque c’est possible…

De précédentes études, citées par les chercheurs, ont déjà suggéré que les 3 couches empêchent les petites particules de passer à travers les pores du masque, mais cette efficacité vaut également pour les gouttelettes plus volumineuses, montre ici l’équipe de San Diego. Ces grosses gouttelettes émises par la toux ou les éternuements peuvent pénétrer à travers les masques à une ou deux couches puis s’atomiser en gouttelettes beaucoup plus petites ou aérosols.

Un générateur de gouttelettes et une caméra à grande vitesse

L’expérience en pratique : « Nous effectuons de nombreuses expériences sur l’impact des gouttelettes dans nos laboratoires», explique l’auteur : « Nous avons développé un générateur capable de produire une gouttelette qui se déplace relativement rapidement. La gouttelette atterrit sur un morceau de matériau de masque – qui pouvait être une couche simple, double ou triple, selon le test. Simultanément, nous utilisons une caméra à haute vitesse pour voir ce qui arrive à la gouttelette ». Enfin, le générateur de gouttelettes permet de modifier la taille et la vitesse de la gouttelette pour voir les effets sur le flux des particules.

Les grosses gouttelettes sont les plus dangereuses : ces bioingénieurs montrent de manière contre-intuitive, que de grosses gouttelettes respiratoires contenant des particules virales s’atomisent lorsqu'elles s’écrasent contre un masque monocouche, et que beaucoup de ces particules parviennent à traverser cette couche. Les chercheurs prennent l’exemple d’une goutte d'eau qui se brise en gouttelettes plus fine lorsqu'elle est pressée contre un tamis :

• une « grosse » gouttelette de 620 microns, ce qui est la taille typique d'une gouttelette émise par un éternuement n’est bloquée qu’à 30% par un masque chirurgical monocouche ;
• un masque à double couche fonctionne mieux, arrêtant environ 91% de la gouttelette en question ;
• un masque à 3 couches éjecte un volume de gouttelettes négligeable, presque nul.

« Alors que l'on s'attend à ce que les grosses particules de l'ordre de 500 à 600 microns soient arrêtées par un masque monocouche ayant une taille moyenne de pores de 30 microns, nous montrons que ce n'est pas le cas pour les gouttelettes de liquide », précise l’auteur principal, Abhishek Saha, professeur de génie mécanique et d’aérospatial à l'UC San Diego. « Avec une vitesse suffisante, lorsqu'elles atterrissent sur une seule couche de ce matériau, ces gouttelettes se dispersent et se pressent à travers les pores plus petits du masque ».

Et les petites gouttelettes ? Ces tests montrent également que si ces grosses gouttelettes vont tomber très rapidement au sol en raison de la gravité, des gouttelettes plus petites, de 50 à 80 microns passent aussi à travers la première et la deuxième couche du masque, dans le cas des masques à 2 couches, puis restent dans l'air, sous forme d’aérosols et peuvent alors se propager à de plus grandes distances.

Il ne s’agit pas de décourager le public à porter un masque : les masques à simple et double couche offrent tout de même une protection significative en bloquant une partie du volume de liquide de la gouttelette d'origine : leur capacité de protection est donc à nouveau confirmée vs l’absence de masque ;

L’étude apporte ainsi des données clés pour la prévention de l’infection mais précieuses aussi pour les fabricants, sur la taille idéale des pores, l'épaisseur du matériau et le nombre de couches.

Source: Science Advances 05 Mar 2021 DOI: 10.1126/sciadv.abf0452 On secondary atomization and blockage of surrogate cough droplets in single- and multilayer face masks

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Équipe de rédaction SantélogMar 13, 2021Rédaction Santé log

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