Pandemija Covida-19 navela je mnoge istraživače da proučavaju zračni prijenos kapljica u različitim uvjetima i okruženju. Najnovija istraživanja počinju uključivati važne aspekte fizike tekućina kako bi produbila naše razumijevanje virusnog prijenosa.

U novom radu, objavljenom u Physics of Fluids, istraživači sa singapurskog Instituta za računarstvo visokih performansi A*STAR proveli su numeričko istraživanje o disperziji kapljica koristeći simulaciju protoka zraka. Znanstvenici su otkrili da jedna kapljica kašlja veličine 100 mikrometara pri brzini vjetra dva metra u sekundi može putovati 6,6 metara, pa čak i dalje, u uvjetima suhog zraka.

Udisanje kapljica

'Uz nošenje maske, utvrdili smo da je socijalno distanciranje općenito učinkovito jer se pokazuje da se taloženje kapljica smanjuje na osobi koja je udaljena najmanje metar od one koja kašlje', rekao je autor Fong Yew Leong.

Istraživači su koristili računalne alate za rješavanje složenih matematičkih formula koje predstavljaju protok zraka i kapljice kašlja u zraku oko ljudskih tijela pri različitim brzinama vjetra, uz utjecaj drugih čimbenika iz okoliša. Također su procijenili taloženje kapljica na osobi pri određenoj udaljenosti od izvora.

Tipični kašalj emitira tisuće kapljica u širokom rasponu veličina. One najveće brzo padaju na zemlju zbog gravitacije, ali mlaz kašlja mogao bi ih odbaciti i dalje od metra, čak i kad nema vjetra. Kapljice srednje veličine mogle bi ispariti u manje, laganije kapljice koje vjetar lakše prenosi na veće udaljenosti.

Istraživači nude detaljniju sliku disperzije kapljica jer su u modeliranje zračne disperzije kapljica uključili biološka razmatranja virusa, poput nehlapljivog sadržaja u isparavanju kapljica.

Ulazak duboko u pluća

'Kapljica koja isparava zadržava nehlapljivi virusni sadržaj, tako da se povećava njeno virusno opterećenje', upozorava Hongying Li. 'Te isparavajuće kapljice postaju aerosoli i ulaze duboko u pluća. To pak uzrokuje infekciju u dubljim dijelovima respiratornog trakta nego kad udišemo neisparene kapljice.'

Ova otkrića u velikoj mjeri ovise o faktorima iz okoliša, poput brzine vjetra, razine vlage i temperature okoliša, a temelje se na pretpostavkama iz postojeće znanstvene literature o održivosti koronavirusa koji izaziva COVID-19.

Iako se ovo istraživanje usredotočilo na vanjski zračni prijenos u tropskom kontekstu, znanstvenici planiraju svoja otkrića primijeniti kako bi procijenili rizik u okruženjima u kojima se okuplja puno ljudi, poput konferencijskih dvorana ili sportskih arena. Istraživanje bi se također moglo primijeniti na kvalitetniji protok zraka u bolničkim sobama, piše Sci Tech Daily.