Het is algemeen bekend dat het SARS-CoV-2-virus dat verantwoordelijk is voor de ziekte COVID-19 wordt overgedragen via ademhalingsdruppeltjes die geïnfecteerde mensen uitstoten wanneer ze hoesten, niezen of praten. Bijgevolg, veel onderzoek is gericht op een beter begrip van druppelbeweging en verdamping om de transmissie beter te begrijpen.

In een paper in Fysica van vloeistoffen , door AIP Publishing, onderzoekers ontwikkelden een wiskundig model, uitgaande van de eerste principes, voor de vroege fasen van een COVID-19-achtige pandemie met behulp van de aerodynamica en verdampingskenmerken van ademhalingsdruppels.

De onderzoekers modelleerden de pandemische dynamiek met een reactiemechanisme, waarbij elke reactie een snelheidsconstante heeft die wordt verkregen door het berekenen van de frequentie van botsingen tussen de infectieuze druppelwolk die wordt uitgestoten door een geïnfecteerde persoon en een uitgeworpen door een gezond persoon.

"De grootte van de druppelwolk, de afstand die hij aflegt, en de levensduur van de druppel is, daarom, alle belangrijke factoren die we hebben berekend met behoud van massa, momentum, energie en soorten, " zei Swetaprovo Chaudhuri, een van de auteurs.

Het model zou kunnen worden gebruikt om ongeveer te schatten hoe lang druppeltjes kunnen overleven, hoe ver ze kunnen reizen, en welke druppelgrootte hoe lang overleeft. Hoewel, zoals Chaudhuri toevoegt, "De werkelijke situatie kan gecompliceerd zijn door wind, turbulentie, luchtrecirculatie of vele andere effecten."

"Zonder wind en afhankelijk van de omgevingscondities, we vonden dat druppeltjes tussen de 8 en 13 voet reizen voordat ze verdampen of ontsnappen, " zei Abhishek Saha, een co-auteur.

Deze bevinding impliceert dat sociale afstand op misschien meer dan 6 voet essentieel is.

Verder, de initiële grootte van de langst overlevende druppeltjes ligt in het bereik van 18-50 micron, wat betekent dat maskers inderdaad kunnen helpen. Deze bevindingen kunnen helpen bij het informeren van heropeningsmaatregelen voor scholen en kantoren die kijken naar de studenten- of werknemersdichtheid.

"Dit model beweert niet de exacte verspreiding van COVID-19 te voorspellen, " zei Saptarshi Basu, een andere auteur. "Maar, ons werk laat zien dat druppelverdamping of uitdrogingstijd zeer gevoelig is voor de omgevingstemperatuur en relatieve vochtigheid."

Breder, dit meerschalige model en de stevige theoretische onderbouwing die de twee schalen verbindt - pandemiedynamiek op macroschaal en de druppelfysica op microschaal - zou een krachtig hulpmiddel kunnen worden om de rol van de omgeving op de verspreiding van infecties via ademhalingsdruppels te verduidelijken.