Comment fonctionne un filtre à (nano)particules ?

Un masque de protection ou une membrane filtrante n'est pas comme une passoire dont l'efficacité dépend de la taille des trous. Pour une passoire, tout ce qui est plus petit que le diamètre passe ; le reste est arrêté. Pour un masque filtrant, c'est plus compliqué : des particules plus petites que les trous sont bloquées aussi !
C'est la faute au mouvement brownien, cette agitation aléatoire qui secoue petites et grosses particules. La taille ne fait donc pas tout. Pour utiliser l'image d'un chercheur du CEA. Si un ballon de football ne suit pas une trajectoire rectiligne mais bougeotte sur sa trajectoire, il a plus de chance de rencontrer le gardien de but. Ou, autre image : si vous courrez dans une forêt en changeant de direction erratiquement, vous aurez toutes les chances de vous prendre un arbre, même si vous êtes plus fins que l'écart entre ces arbres.
Au final, et paradoxalement, les filtres arrêtent très bien les particules ultra fines... Il faut dire aussi que ces filtres ne sont pas des membranes trouées mais de vrais réseaux de fibres entrelacées. Ceci est bien expliqué sur un site pédagogique, produit du projet européen Nanosafe 2 : nanosmile (1)
Reste un mystère. Les chercheurs se demandent si l'effet est valable pour les très petites particules (de diamètre inférieures à 10 nm)... Pour l'instant, aucue expérience ne permet de le dire.

(1)Aller sur nanosmile.org, puis cliquer sur la vignette « Metrology » de la série horizontale. Et là, dans la colonne de gauche sur « Protection », et enfin sur « Filtering » dans les onglets ouverts pour voir la petite animation qui explique comment de grands trous peuvent attraper de petites particules. Mais une visite complète du site sera fructueuse. Un jour le site sera en français...