De meeste modellen die uitleggen hoe virussen worden overgedragen, zijn gericht op virale deeltjes die ontsnappen aan een persoon om een ​​persoon in de buurt te infecteren. Een onderzoek naar de rol van microscopisch kleine deeltjes in de manier waarop virussen worden overgedragen, suggereert dat stuifmeel niets is om naar te niezen.

In Fysica van vloeistoffen , Talib Dbouk en Dimitris Drikakis onderzoeken hoe stuifmeel de verspreiding van een RNA-virus zoals het COVID-19-virus faciliteert. De studie maakt gebruik van geavanceerde computationele benaderingen voor het analyseren van vloeistofdynamica om de stuifmeelbeweging van een wilg na te bootsen, een prototypische pollenstraler. Stuifmeelkorrels in de lucht dragen bij aan de verspreiding van virussen in de lucht, vooral in drukke omgevingen.

"Voor zover we weten, dit is de eerste keer dat we door middel van modellering en simulatie laten zien hoe pollen microkorrels in de lucht worden getransporteerd in een lichte bries, bijdragen aan de overdracht van virussen via de lucht in menigten buitenshuis, ' zei Drikakis.

De onderzoekers merkten een verband op tussen de besmettingspercentages van COVID-19 en de pollenconcentratie op de Nationale Allergiekaart. Elke stuifmeelkorrel kan honderden virusdeeltjes tegelijk bevatten. Alleen bomen kunnen 1, 500 korrels per kubieke meter de lucht in op zware dagen.

De onderzoekers gingen aan de slag door alle stuifmeelproducerende delen van hun computationele wilg te maken. Ze simuleerden buitenbijeenkomsten van ongeveer 10 of 100 mensen, sommigen van hen scheiden COVID-19-deeltjes af, en onderwierp de mensen aan 10, 000 stuifmeelkorrels.

"Een van de grote uitdagingen is het opnieuw creëren van een uiterst realistische omgeving van een volwassen wilg, " zei Dbouk. "Dit omvatte duizenden boombladeren en stuifmeelkorrels, honderden stengels en een realistische verzameling van een menigte van ongeveer 100 individuen op ongeveer 20 meter van de boom."

Het model afstemmen op de temperatuur, windsnelheid, en vochtigheid van een typische lentedag in de VS, het stuifmeel ging in minder dan een minuut door de menigte, die de meegevoerde virusbelasting aanzienlijk kunnen beïnvloeden en het risico op infectie kunnen vergroten.

De auteurs zeiden dat de 6-voet afstand die vaak wordt genoemd voor COVID-19-aanbevelingen mogelijk niet voldoende is voor mensen die risico lopen op de ziekte in drukke gebieden met veel stuifmeel. Nieuwe aanbevelingen op basis van lokale pollenniveaus kunnen worden gebruikt om het infectierisico beter te beheersen.

Terwijl we de aandacht vestigen op andere vormen van overdracht van COVID-19, de auteurs hopen dat hun studie verdere interesse in de vloeistofdynamica van planten aanwakkert.

Volgende, ze willen de mechanismen die ten grondslag liggen aan de interactie tussen stuifmeelkorrels in de lucht en het menselijke ademhalingssysteem onder verschillende omgevingsomstandigheden beter begrijpen.