science >> Wetenschap >  >> Fysica

COVID-19-virus overleeft op oppervlakken binnen dunne film

Schema van een dunne vloeibare film die op een oppervlak droogt en vergelijking van in de tijd variërende filmdikte met een coronavirustiter (de laagste concentratie virus die nog cellen infecteert) op plastic. Krediet:R. Bhardwaj en A. Agrawal

Hoe weet het COVID-19-virus te overleven op oppervlakken? Er achter komen, onderzoekers in India onderzoeken de droogtijden van dunne vloeistoffilms die op oppervlakken blijven bestaan ​​nadat de meeste ademhalingsdruppels zijn verdampt.

Terwijl de droogtijd van typische ademhalingsdruppels in de orde van seconden is, de overlevingstijd van het COVID-19-virus op verschillende oppervlakken binnen recente experimenten bleek in de orde van uren te zijn. Deze discrepantie suggereert een verschil van grootteordes in de tijd tussen het drogen van de druppeltjes en de overlevingstijd van het COVID-19-virus op oppervlakken.

In Fysica van vloeistoffen , Rajneesh Bhardwaj en Amit Agrawal, professoren aan IIT Bombay, beschrijven hoe een nanometer dikke vloeibare film zich aan het oppervlak hecht, als gevolg van Londen-van der Waals-troepen, waardoor het COVID-19-virus urenlang kan overleven.

"Om deze dunne film te beschrijven, we gebruikten tools die anders zelden worden gebruikt door onderzoekers binnen de technische wereld, "zei Bhardwaj. "Specifiek, we hebben een rekenmodel ontwikkeld voor de verdampingsmassasnelheid van de film als een functie van de onsamenhangende en Laplace-druk in de film, met behulp van de wet van Hertz-Knudsen, een gevestigde kinetische theorie van gassen."

De nanometrische film wordt verondersteld te zijn als een pannenkoek die op een oppervlak wordt afgezet. De onderzoekers onderzochten kort veranderingen in droogtijd als functie van contacthoek en oppervlaktetype.

"Ons model voor het transport van dunne films laat zien dat de overlevings- of droogtijd van een dunne vloeibare film op een oppervlak in de orde van uren en dagen is, vergelijkbaar met wat is waargenomen bij metingen van de virustiter [de laagste virusconcentratie die nog cellen infecteert], "zei Agrawal. "Het legt de relatief langere overlevingstijd vast op plastic en glas in vergelijking met metalen."

Het vermogen om de overleving van een coronavirus op verschillende oppervlakken te voorspellen, kan de verspreiding van COVID-19 helpen voorkomen en beperken. Dit werk geeft inzicht in hoe het COVID-19-virus uren of dagen overleeft op vaste oppervlakken onder omgevingsomstandigheden.

"Onze grootste verrassing was dat de droogtijd van deze nanometrische film in de orde van uren is, "zei Bhardwaj. "Het suggereert dat het oppervlak niet helemaal droog is, en de langzaam verdampende nanometrische film levert het medium dat nodig is voor het overleven van het coronavirus."

Aangezien een langere overlevingstijd van het virus overeenkomt met een grotere kans op besmetting, "het is wenselijk om veel aangeraakte oppervlakken te desinfecteren, zoals deurklinken of handapparaten, en in ziekenhuizen en andere gebieden die vatbaar zijn voor uitbraken, ' zei Agrawal.

"We raden ook aan om oppervlakken te verwarmen, omdat zelfs korte duur hoge temperaturen, waarbij het oppervlak een hogere temperatuur heeft dan de omgevingstemperatuur, kan helpen de nanometrische film te verdampen en het virus te vernietigen."