Liquid Dynamics mostra perché dovresti indossare maschere per prevenire l’esposizione al virus corona

Soffiare aria nella stessa direzione della tosse aumenterà la diffusione del virus.

Poiché la variante delta altamente contagiosa del virus corona si diffonde negli Stati Uniti, le linee guida dei Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie raccomandano persino maschere vaccinate per prevenire l’esposizione e la diffusione.

Tuttavia, non è chiaro cosa dovrebbero fare le persone quando sono fuori.

In La fisica dei fluidi, Attraverso la pubblicazione AIP, i ricercatori dell’Indian Institute of Technology di Bombay hanno scoperto che quando si è fuori, il vento che soffia nella stessa direzione può diffondere il virus più velocemente in condizioni distanti che in un ambiente tranquillo.

“Questo studio è significativo, indica un aumento del rischio di infezione se si tossisce nella stessa direzione del vento”, ha affermato il coautore Amit Agarwal. In base ai risultati, si consiglia di indossare maschere all’aperto, soprattutto in condizioni di vento.

Grande modello di simulazione Yeti che rappresenta l’evoluzione del getto della tosse. Credito: Indian Institute of Technology Mumbai

Dovrebbero essere seguite altre linee guida, come tossire sul gomito o girare il viso quando si tossisce.

La maggior parte degli studi ha modellato il flusso della tosse utilizzando soffi d’aria o un semplice profilo pulsante. Ma una vera tosse è più complessa, rivelando un flusso turbolento con strutture vitali a spirale che ruotano come mini vortici.

Per studiare questi circuiti, i ricercatori hanno utilizzato una grande simulazione Yeti, che è un modello numerico nella fluidodinamica computazionale che simula la turbolenza. Hanno progettato getti per la tosse in ambienti ventilati e silenziosi che rappresentano un tipico ambiente interno.

Queste simulazioni estendono la distanza sociale da 3-6 piedi a 3,6-7,2 piedi anche del 20% a una velocità di circa 5 mph a seconda della forza della tosse. A 9-11 mph, la diffusione del virus aumenta con la distanza e il tempo.

I ricercatori hanno scoperto che nell’aria sono rimaste goccioline più grandi di quanto si pensasse in precedenza, il che ha aumentato il tempo necessario per diluire adeguatamente il carico di virus all’aria aperta. Quando il getto della tosse si evolve e si diffonde, interagisce con l’aria che scorre nella stessa direzione e, invece di cadere a terra in modo relativamente rapido sotto la forza di gravità, le grandi goccioline colpite vengono intrappolate in circuiti di getto.

“Un aumento del tempo di permanenza di alcune goccioline di grandi dimensioni aumenterà la carica virale trasmessa dal getto della tosse e, quindi, aumenterà le possibilità di infezione”, ha affermato Agarwal. “Nel complesso, lo studio evidenzia l’alto rischio di infezione in presenza di una brezza mite”.

Nota: “L’effetto del co-flusso sulla fluidodinamica di un getto di tosse ha implicazioni per la diffusione COVID-19Sachithananda Behera, Rajneesh Bhardwaj e Amit Agarwal, 12 ottobre 2021, Fisica dei fluidi.
DOI: 10.1063 / 5.0064104