Urmărirea traseului de zbor al evaporării picăturilor de tuse

Fluxurile de recirculare, adică stelele, sunt observate atât în ​​partea din față a tunelului (stânga), cât și în partea din spate a ascultătorului (dreapta). O picătură poate fi înrădăcinată și prinsă în veghe, modificându-și semnificativ traiectoria și destinația. Credit: A * STAR Institute of High Performance Computing

Dispersia picăturilor de tuse mari, medii și mici în aer în diferite condiții exterioare.

Continuumul COVID-19[feminine la pandèmia ha portat a molts investigadors a estudiar la transmissió de gotes en l’aire en diferents condicions i entorns. Els darrers estudis comencen a incorporar aspectes importants de la física de fluids per aprofundir en la nostra comprensió de la transmissió viral.

En un nou document a Física dels fluids, publicat per AIP Publishing, investigadors de l’Institut d’Informàtica d’Alt Rendiment d’A * STAR van realitzar un estudi numèric sobre la dispersió de gotes mitjançant la simulació de flux d’aire d’alta fidelitat. Els científics van trobar que una sola goteta de tos de 100 micròmetres a una velocitat del vent de 2 metres per segon pot viatjar fins a 6,6 metres i encara més en condicions d’aire sec a causa de l’evaporació de les gotes.

“A més de portar una màscara, vam trobar que el distanciament social era generalment eficaç, ja que es demostra que la deposició de gotes es redueix en una persona que es troba a almenys 1 metre de la tos”, va dir l’autor Fong Yew Leong.

Els investigadors van utilitzar eines computacionals per resoldre complexes formulacions matemàtiques que representaven el flux d’aire i les gotes de tos que hi ha a l’aire al voltant dels cossos humans a diverses velocitats del vent i quan es veuen afectades per altres factors ambientals. També van avaluar el perfil de deposició d’una persona amb una certa proximitat.

Dispersió de gotes

Dispersió de gotes (vistes laterals, de dalt a baix) d’una sola tos per a dues persones separades a 1 m de distància a (a) t = 0,52s, (b) t = 1s, (c) t = 3s i (d) t = 5s . Crèdit: A * STAR Institute of High Performance Computing

Una tos típica emet milers de gotes en un ampli rang de mides. Els científics van trobar grans gotes instal·lades a terra ràpidament a causa de la gravetat, però es podien projectar 1 metre pel raig de la tos, fins i tot sense vent. Les gotes de mida mitjana podrien evaporar-se en gotetes més petites, que són més lleugeres i són més fàcils de suportar pel vent, i aquestes viatjaven més enllà.

Els investigadors ofereixen una imatge més detallada de la dispersió de les gotes ja que incorporaven les consideracions biològiques del virus, com ara el contingut no volàtil en l’evaporació de les gotes, en el modelatge de la dispersió de les gotes en l’aire.

“Una goteta que s’evapora conserva el contingut viral no volàtil, de manera que la càrrega viral augmenta efectivament”, va dir l’autor Hongying Li. “Això significa que les gotes evaporades que es converteixen en aerosols són més susceptibles de ser inhalades profundament al pulmó, cosa que provoca una infecció per les vies respiratòries que les gotes no evaporades més grans”.

Aquests descobriments també depenen en gran mesura de les condicions ambientals, com ara la velocitat del vent, els nivells d’humitat i la temperatura de l’aire ambiental, i es basen en els supòsits de la literatura científica existent sobre la viabilitat del virus COVID-19.

Tot i que aquesta investigació es va centrar en la transmissió aèria exterior en un context tropical, els científics tenen previst aplicar els seus descobriments per avaluar el risc en entorns interiors i exteriors on es reuneixen multituds, com ara sales de conferències o amfiteatres. La investigació també es podria aplicar al disseny d’entorns que optimitzin la comoditat i la seguretat, com ara les habitacions d’hospital que tinguin en compte el flux d’aire interior i la transmissió de patògens a l’aire.

Referència: “Dispersió de gotes de tos evaporades en entorns exteriors tropicals” per Hongying Li, Fong Yew Leong, George Xu, Zhengwei Ge, Chang Wei Kang i Keng Hui Lim, 3 de novembre de 2020, Física dels fluids.
DOI: 10.1063 / 5.0026360

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Modelul demonstrează similitudini în modul în care studiază oamenii și insectele

Modelul de calcul demonstrează similaritatea în cunoașterea împrejurimilor oamenilor și insectelor. Potrivit unui nou studiu de la Universitatea din Sussex, care arată cum oamenii pot...

Cum am creat „furtuna perfectă” pentru evoluția și transmiterea bolilor infecțioase, cum ar fi COVID-19

Potrivit unui cercetător de la Universitatea din Anglia de Est, în majoritatea modurilor noastre, „furtuna perfectă” a fost creată pentru evoluția și transmiterea bolilor...

„Adezivul molecular” crește eficiența și face ca celulele solare perovskite să devină mult mai fiabile în timp

Cercetătorii au folosit „adeziv molecular” auto-asamblat monostrat pentru a consolida interfețele din celulele solare perovskite pentru a le face mai eficiente, stabile și fiabile....

Pastele plate sunt atât de avansate încât se formează în morfuri atunci când sunt fierte

Laboratorul CMU gestionează producția de paste, care își schimbă forma pe măsură ce gătește. Credit: Universitatea Carnegie Mellon Pastele plate ambalate creează ambalare, transport...

Oamenii de știință ai undelor gravitaționale Excelentă nouă metodă de rafinare a constantei Hubble – expansiunea și vârsta universului

O ilustrare a artistului unei perechi unificate de stele neutronice. Credit: Carl Knox, Universitatea OzGrav-Swinburne O echipă de oameni de știință internaționali, condusă de...

Newsletter

Subscribe to stay updated.