Респираторные капли при кашле или чихании путешествовать дальше и дольше, во влажном, холодном климате, чем в жарком, сухом из них, по данным исследования по физике капелька международной командой инженеров. Исследователи включили это понимание влияния факторов окружающей среды на капли выкладывать в новую математическую модель, которая может быть использована для прогнозирования раннего распространения респираторных вирусов, включая COVID-19, и роль респираторных капелек на которые распространяются.
Команды разработали эту новую модель, чтобы лучше понять роль, которую капельных облаков играть в распространение респираторных вирусов. Их модель является первым, чтобы быть основаны на фундаментальных подхода к изучению химических реакций под названием теории скорость столкновения, которая смотрит на взаимодействии и цены столкновения облачных капель выдыхаемого больного человека со здоровыми людьми. Их работа связывает населения-масштабы взаимодействия человека с их микро-масштабе капель физике результаты о том, как далеко и быстро воздушно-капельным путем, и как долго они длятся.
Их результаты были опубликованы 30 июня в журнале физика жидкостей.
«Основным фундаментальным виде химической реакции две молекулы сталкиваются. Как часто они сталкиваются даст вам, как быстро реакция прогрессирует,» сказал Абхишек САА, профессор механической инженерии в Университете Калифорнии, Сан-Диего, и один из авторов статьи. «Это точно так же здесь, как часто здоровые люди приходят в контакт с инфицированным облачных капель может быть мерой того, насколько быстро болезнь может распространиться».
Они нашли, что в зависимости от погодных условий, некоторые капелькам путешествовать между 8 футов и 13 футов от их источника до кипения, даже без учета ветра. Это означает, что без масок, шесть футов социальной дистанции может не хватить, чтобы держать одного человека частицы exhalated от достижения кем-то еще.
«Физика капель существенно зависит от погоды», — сказал САА. «Если ты в холодном, влажном климате, капли от чихания или кашля, будет длиться дольше и распространяться дальше, чем если ты в жарком сухом климате, где они испарялись быстрее. Мы включили эти параметры в нашей модели распространения инфекции; они не включены в существующие модели, насколько мы можем сказать.»
Исследователи надеются, что их более полная модель, скорость распространения инфекции и распространение капелька поможет разработке политики здравоохранения на местном уровне, и может быть использовано в будущем, чтобы лучше понять роль экологических факторов в распространение вируса.
Они обнаружили, что в 35C (95F) и 40% относительной влажности, капельки могут путешествовать около 8 футов. Однако, на 5С (41Ф) и 80 процентов влажности, капельки могут путешествовать до 12 футов. Исследователи также обнаружили, что капельки в пределах 14-48 мкм обладают более высоким риском, поскольку они занимают больше времени, чтобы испариться и преодолевать большие расстояния. Более мелкие капли, с другой стороны, испаряются в доли секунды, в то время как капель более 100 мкм быстро оседают на Землю из-за веса.
Это еще раз свидетельствует о важности носить маски, что бы поглотить частицы в этот критический диапазон.
Команда инженеров из школы Калифорнийском университете в Сан-Диего Jacobs с инженерной, Торонтский университет и Индийский институт науки являются экспертами в области аэродинамики и физики капли для приложений, включая систем двигателей, сгорания или термического спреи. Они обратили свое внимание и опыт, чтобы выпустили капельки, когда люди чихать, кашлять или разговаривать, когда выяснилось, что COVID-19 распространяется благодаря этим капелькам. Они применяются существующие модели химических реакций и принципы физики, чтобы капли раствора соли воды — слюна высоким в натрия хлорид-который они изучали в ультразвуковой левитатор для определения размера, распространения и продолжительность жизни этих частиц в различных экологических условиях.
Многие современные модели пандемии использования подгоночных параметров, чтобы иметь возможность применять данные для всего населения. Новая модель призвана изменить это.
«Наша модель полностью основанные на «первых принципах», подключив физические законы, которые хорошо понятны, так как участвует сторона», — сказал Swetaprovo Чаудхури, профессор Университета Торонто и соавтором. «Конечно, мы делаем идеализированных допущений, и есть изменения в некоторые параметры, но, как мы можем улучшить каждый из подмоделей с помощью специальных экспериментов и в том числе представят лучшие практики в области эпидемиологии, возможно, первых принципов пандемии модель с Высокая прогностическая способность может быть возможно.»
Есть ограничения на эту новую модель, но команда уже работает над повышением универсальности модели.
«Наш следующий шаг-отдохнуть несколько упрощений и обобщать модели, включая различные способы передачи», — сказал Saptarshi Басу, профессор Индийского института науки и соавтором. «Набор экспериментов также ведется расследование дыхательные капельки, которые оседают на обыкновенно коснулись поверхности».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!