Precisamos de máscaras melhores – e os origamis podem ajudar

PARA RICHARD GORDON, o origami é como uma peça musical. Embora apenas uma dobra não seja particularmente impressionante, quando as dobras se juntam podem dar vida ao papel. Uma simples folha pode se transformar em um pássaro esvoaçante, um barco flutuante, uma flor desabrochando ou, no caso do último trabalho de Gordon, uma máscara facial.

“É uma espécie de alquimia”, diz Gordon, fundador e CEO da Air99 LLC.

Gordon faz parte de um número crescente de estilistas de máscaras que veem a possibilidade de melhor ajuste, função e até mesmo moda na antiga arte do origami. Ele começou a fabricar máscaras há mais de uma década em Suzhou, na China, quando não conseguiu encontrar uma máscara que se ajustasse adequadamente em seu filho para protegê-lo do ar poluído. Mas a pandemia conferiu uma nova urgência ao trabalho de Gordon e de outros estilistas.

Enquanto esperamos nossa vez na fila de vacinação contra a covid-19, usar máscara é uma medida fundamental — juntamente com o distanciamento social, ventilação, testes rápidos e muito mais — para ajudar a desacelerar a disseminação do Sars-CoV-2. O novo presidente Joe Biden solicita que todos os norte-americanos usem máscaras durante os 100 primeiros dias de seu mandato e planeja assinar um decreto executivo exigindo o uso de máscaras em edifícios federais.

“Estamos entrando no que pode ser o período mais difícil e mortal do vírus”, disse Biden durante a cerimônia de posse. “Devemos deixar a política de lado e finalmente enfrentar esta pandemia como uma nação.”

As máscaras também podem auxiliar após a pandemia, ajudando a proteger de outros vírus e da poluição. Embora o uso de máscaras já faça parte do cotidiano de outros países, esse não era o caso dos Estados Unidos. Mas uma pesquisa recente da National Geographic e da Morning Consult indicou uma mudança de atitude em relação ao uso de máscaras nos Estados Unidos. Cerca de 63% dos 2,2 mil norte-americanos adultos entrevistados disseram que continuariam a usar máscaras sempre ou às vezes ao sair de casa após a pandemia. Um número semelhante, cerca de 64%, disse que usaria máscaras para se proteger da poluição do ar. E 67% dos entrevistados disseram que usariam máscara durante a temporada de gripe.

No entanto, a lista de reclamações sobre as máscaras é longa. Algumas máscaras planas rapidamente se transformam em um tecido úmido pressionado contra o rosto. Outras podem causar uma sensação de sufocamento, embora tecidos e máscaras médicas permitam a passagem de bastante oxigênio para adultos saudáveis. E apesar de todas as máscaras oferecerem um certo nível de proteção viral, algumas são mais seguras do que outras. A máscara de origami promete ajudar a reduzir muitos desses problemas.

O material é importante

O primeiro grande desafio para os modelos de máscara de origami é o material. A máscara não é um simples filtro. Em vez disso, o material funciona mais como um labirinto para as partículas — quanto maior a probabilidade de as partículas não conseguirem ultrapassar uma camada, melhor o filtro funciona. Duas ou três camadas são melhores do que uma, e materiais com estruturas menos regulares, como o não tecido de polipropileno de uma máscara N95, são filtros melhores. Mas os tecidos mais comuns não são bons para origami, pois precisam ser rígidos para manter as dobras.

Uma possível solução é um material de polipropileno comumente utilizado em hospitais para embrulhar instrumentos cirúrgicos, explica Shu Yang, professora de ciência e engenharia de materiais da Universidade da Pensilvânia. Ela e seus colegas trabalharam com esse material durante o início da pandemia, quando o equipamento de proteção estava escasso.

Um estudo de um material comum chamado Halyard H300 sugeriu que três camadas do material poderiam alcançar uma eficiência de filtração semelhante às máscaras N95, que possuem o melhor padrão de filtração, bloqueando pelo menos 95% das partículas de 0,3 mícron e até mais eficientes para particulados maiores e menores. Além do mais, o material está disponível em grandes metragens e é rígido o suficiente para manter as dobras. No primeiro semestre do ano passado, Yang e seus colegas entregaram 10 mil máscaras de origami feitas com esse material para a faculdade de medicina da Universidade da Pensilvânia para uso em caso de escassez de máscaras convencionais.

Outra solução para conservar uma dobra é criar uma estrutura externa de material rígido. A máscara Airgami da Air99, por exemplo, é feita de um filtro flexível semelhante ao da N95 combinado com uma camada mais rígida e dobrável. Como a estrutura externa não permite a passagem de ar, ela é perfurada para que o ar chegue à camada do filtro. E os testes sugerem que esses materiais podem ser higienizados a quente e reutilizados diversas vezes.

Outros materiais que estão mais prontamente disponíveis ao público também podem ser eficazes para alguns designs de máscara de dobradura, diz Jonathan Realmuto, pesquisador de pós-doutorado na Universidade da Califórnia, em Irvine. Por exemplo, filtros MERV-13, que são comumente utilizados para sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado, são particularmente eficazes e estão disponíveis na maioria das lojas de ferramentas.

Melhorando o ajuste

Encontrar o material certo é apenas o primeiro passo na criação de uma máscara eficaz. “Não importa o quanto o filtro seja bom se não houver um bom ajuste”, diz John Volckens, da Universidade Estadual do Colorado, que realizou testes intensivos para documentar a eficácia de filtração de diversos materiais.

Quando projetadas ou usadas incorretamente, as máscaras podem criar frestas ao redor do nariz ou bochechas, permitindo o fluxo de entrada e saída de partículas potencialmente carregadas de vírus — e a ausência dessas frestas é o que torna o origami realmente eficaz.

As técnicas de origami já são fundamentais para muitas máscaras atualmente no mercado, observa Volckens. A máscara VFlex da 3M, por exemplo, combina dobradura com soldagem a quente para unir o material, criando uma versão mais confortável da N95. Mas as máscaras N95 ainda não estão amplamente disponíveis, uma vez que os suprimentos dos Estados Unidos ainda estão sofrendo com a crescente demanda. Os Estados Unidos são o maior importador mundial de máscaras — e os contínuos fracassos do governo federal em aumentar a produção de máscaras no país têm, em parte, causado uma escassez persistente.

A extrema necessidade de mais máscaras inspirou uma variedade de modelos de origami, desde máscaras que qualquer um pode fazer em casa a outros que representariam um desafio para qualquer um, exceto para o maior especialista em dobraduras.

Recursos tão simples como alterar os ângulos das pregas de máscaras cirúrgicas comuns podem melhorar drasticamente o ajuste. Essa ideia está na essência do modelo da máscara de origami de Jiangmei Wu. Wu, artista de origami e professora associada de design de interiores na Universidade de Indiana, começou a fazer experimentos com padrões de máscara após receber uma ligação de seu irmão que mora em Hong Kong contando sobre o começo da disseminação do novo coronavírus em janeiro de 2020.

“Meu objetivo era encontrar um design que fosse bem simples, fácil e que se ajustasse muito bem”, conta ela. Ao repensar as dobras nas extremidades das máscaras, Wu criou três designs diferentes que se ajustam a contornos faciais ligeiramente distintos. Ela testou diversas opções de material para máscara, escolhendo para a camada externa um tipo de não tecido de polipropileno, semelhante aos utilizados em máscaras cirúrgicas, porém mais pesado e rígido, o que permite dobrá-lo. (Wu ainda está testando a capacidade de filtração e respirabilidade da máscara).

Outros modelos de origami foram desenvolvidos como uma forma de as pessoas fazerem suas próprias máscaras, mesmo aquelas que não sabem costurar. Por exemplo, um modelo desenvolvido por Realmuto, da Universidade da Califórnia em Irvine, e seus colegas foi projetado para ser feito em situações de emergência, utilizando itens prontamente disponíveis. As dobras, diz ele, limitam o vazamento pelas costuras da máscara.

A Airgami de Gordon, entretanto, é muito mais complexa. Camadas de tecido interligadas conferem propriedades singulares à estrutura, explica ele. Ao contrário de um elástico que se estreita quando esticado, a máscara Airgami se expande quando desdobrada sobre o rosto, uma característica dos chamados materiais auxéticos. O resultado é uma máscara que fica rente mesmo quando o usuário movimenta o rosto.

“Posso olhar para baixo, falar e balançar a cabeça enquanto uso a máscara que ela não sai do lugar”, afirma Gordon. (A Airgami foi aprovada em testes de filtragem e ajuste N95 conduzidos de forma independente, e a empresa continua a trabalhar para obter a certificação completa pelo Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional).

Alguns modelos de máscara de origami também podem melhorar o conforto do usuário. As dobras conferem estrutura à máscara e evitam que a boca toque o material, eliminando o desconforto de uma máscara úmida sobre a pele. Wu incorporou rigidez ao seu último modelo ao aquecer uma linha estreita ao longo do centro da máscara, que funde o tecido em uma extremidade vertical.

As dobras da máscara Airgami facilitam a respiração, aumentando drasticamente a quantidade de área de superfície para a passagem do ar. Desdobrado, o filtro é duas a três vezes maior do que os filtros comuns da máscara N95.

“É como respirar por um canudo em vez de um grande tubo”, diz Gordon sobre uma máscara com área de superfície baixa.

Um benefício inesperado dos muitos padrões de dobra é o toque estilístico, desde as dobras minimalistas do design de Wu até o leque fascinante de Gordon. Wu e Gordon também observam que os materiais de suas máscaras podem ser impressos em diferentes cores e estampas. Se for possível fazer uma máscara esteticamente agradável, as pessoas se sentirão mais confortáveis — e mais propensas a usá-la, diz Yang.

“Parece que as pessoas foram programadas para achar o origami bonito”, diz Gordon.

Produção de um milhão por dia

Contudo quanto mais complexo o modelo, mais complicada será a criação de uma máscara. “Acho esse tipo de inovação maravilhoso”, conta Volckens. Mas ele acrescenta: “até que sejam produzidas um milhão de máscaras por dia, o problema não será resolvido”.

Até mesmo o design mais simples da máscara plissada de Wu provou ser de difícil fabricação a um baixo custo, afirma ela. Atualmente, ela busca maneiras de produzir as máscaras em grandes quantidades por menos de um dólar cada. “Esse é o desafio do origami”, conclui Wu. “Como podemos viabilizar a produção em massa do origami?”

Gordon e sua equipe também continuam trabalhando para acelerar a produção. As máscaras estão disponíveis para compra por US$33,99 cada, mas Gordon espera reduzir o custo à medida que a empresa aprimora a fabricação. Embora ele tenha desenvolvido ferramentas para auxiliar na dobradura, a complexidade do design significa que a Airgami ainda precisa ser dobrada à mão. O tempo para fazer uma máscara é medido em minutos. “Temos que reduzir para segundos”, diz Gordon.

Mas os designers de máscaras estão otimistas sobre o futuro do origami. Gordon gosta de fazer referência a uma palestra do TED Talks de 2008 do renomado artista de origami e físico Robert Lang. “Por mais estranho e surpreendente que possa parecer, o origami pode, algum dia, até salvar uma vida”, disse Lang.

“Pode apostar que Robert estava certo”, acrescenta Gordon.