science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe COVID-19 hoestwolken reizen in aanwezigheid en afwezigheid van gezichtsmaskers:studie

Het volume van de hoestwolk die door een mens wordt gegenereerd, neemt met de tijd toe als gevolg van het meesleuren van de omringende lucht erin (onder). Volumeverandering van de wolk als functie van de afstand tot de mond (Top). Maskers verminderen het volume aanzienlijk, zoals te zien is in de inzet. Krediet:Amit Agrawal en Rajneesh Bhardwaj

Aangezien het coronavirus wereldwijd meer dan 30 miljoen mensen heeft getroffen, onderzoekers hebben zich steeds meer gericht op de mate waarin in de lucht zwevende ademhalingsdruppels die het virus dragen, reizen en de lucht besmetten nadat een geïnfecteerde persoon hoest.

Terwijl wetenschappers de eigenschappen van lucht in de mond hebben bestudeerd, zoals volume, temperatuur, druppelverdeling, en vochtigheid, er is minder bekend over hoe deze eigenschappen veranderen als de hoestwolk reist. In Fysica van vloeistoffen , onderzoekers schatten het evoluerende volume van de hoestwolk en kwantificeren de vermindering van het volume in aanwezigheid van een gezichtsmasker.

"We schatten dit luchtvolume, die kan helpen om de ventilatie van gesloten ruimtes te ontwerpen en bijgevolg de verspreiding van de ziekte te verminderen, " zei Amit Agrawal, een van de auteurs.

De onderzoekers onderzochten ook de variatie in temperatuur en vochtigheid in de hoestwolk als de determinant die de druppelverdeling in de wolk beïnvloedt.

Met behulp van een analyse op basis van jettheorie en experimentele gegevens uit de literatuur, ze ontdekten dat het de eerste 5 tot 8 seconden na het hoesten zijn die ertoe doen om de uitgeademde druppeltjes in de lucht te laten zweven en, bijgevolg, voor de verspreiding van de ziekte. Na die tijd, de hoestwolk begint zich meestal te verspreiden.

De wetenschappers ontdekten dat het wolkenvolume zonder masker ongeveer 7 keer groter is dan met een chirurgisch masker en 23 keer groter dan met een N95-masker.

"We ontdekten dat alles wat de door de cloud afgelegde afstand verkleint, zoals een masker, zakdoek, of hoesten in een elleboog, moet het gebied waarover de druppeltjes zich verspreiden bij hoesten en dus de kans op infectie aanzienlijk verminderen, " zei Rajneesh Bhardwaj, een andere auteur.

interessant, de onderzoekers ontdekten hoe hard een persoon hoest, die de beginsnelheid en het hoestenvolume beïnvloedt, heeft geen invloed op het volume in de hoestwolk wanneer de persoon geen masker draagt, hoewel het aanvankelijke volume erg belangrijk is voor een persoon die een masker draagt.

De wetenschappers bepaalden dat het volume van een hoestwolk varieert als een derde macht van de totale afstand die door de wolk wordt afgelegd, waarbij de evenredigheidsconstante 1 tot 150 is. Deze formule zal nuttig zijn bij het bepalen van het maximale aantal mensen dat in een ziekenhuisafdeling kan worden ondergebracht , en de minimale snelheid waarmee lucht in een kamer, lift, bioscoopzaal, auto, vliegtuigcabine, of restaurant moet worden verspreid om de versheid te behouden en de kans op infectie te verkleinen.