science >> Wetenschap >  >> Fysica

Orkestrale muzikanten herschikken om ziekteverspreidende aerosolen te verminderen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een team van onderzoekers van de University of Utah Salt Lake City heeft ontdekt:via simulatie, dat het mogelijk is om muzikanten die blaasinstrumenten spelen te herschikken in een orkest om de verspreiding van ziekteverwekkende aerosolen te verminderen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft simulaties die ze uitvoerden die luchtstroompatronen lieten zien tijdens orkestuitvoeringen en wat ze vonden.

Terwijl de pandemie zich over de wereld verspreidde, een van de groepen die onmiddellijk werden getroffen, waren muzikanten, vooral degenen die blaasinstrumenten bespelen. Toen eenmaal was vastgesteld dat het virus achter COVID-19 als onderdeel van aerosolen door de lucht werd vervoerd, ambtenaren begonnen orkestuitvoeringen te annuleren.

De pandemie verhinderde muzikanten ook om samen te oefenen, wat essentieel is voor het behouden van vaardigheden. Nutsvoorzieningen, ook al worden de lockdowns in veel landen versoepeld, orkestuitvoeringen zijn nog steeds niet hervat vanwege de angst voor verspreiding van de ziekten onder musici die niet zijn gevaccineerd. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier gevonden om het risico van orkestrepetities en uitvoeringen te minimaliseren door te herschikken waar de spelers zitten terwijl ze spelen.

Om meer te weten te komen over de luchtstroom en de aerosolen daarin tijdens orkestuitvoeringen, de onderzoekers verzamelden gegevens van eerdere experimenten die laten zien hoe lucht beweegt nadat ze uit verschillende instrumenten zijn verdreven. Deze gegevens werden in een luchtbewegingssimulatie gezet, samen met andere parameters, zoals ventilatie voor de gegeven locatie.

Het team begon toen te sleutelen aan de opstelling van de stoelen en ontdekte dat ze door bepaalde veranderingen de virale lading in de lucht waar de muzikanten aan het spelen waren, te verminderen. Ze vonden, bijvoorbeeld, dat door percussionisten dichter bij het midden van de groep te plaatsen en degenen die blaasinstrumenten bespelen aan de rand - en zo dicht mogelijk bij ventilatieopeningen - de verspreiding van aerosolen drastisch zou kunnen verminderen.

Visualisatie van de basisluchtstroom in Abravanel Hall. Kleuren geven de luchtsnelheid aan en worden weergegeven op een logaritmische schaal. Krediet:Hedworth et al., Wetenschap. Adv. 2021; 7:eabg4511

De onderzoekers verplaatsten hun experiment vervolgens naar de echte wereld door gevaccineerde spelers voor de Utah Symphony hun zitplaatsen aan te passen aan de simulaties. De onderzoekers testten vervolgens de lucht terwijl de muzikanten speelden. Bij het bestuderen van de gegevens, ze ontdekten dat de nieuwe stoelopstelling de concentraties van virtuele virale ladingen met een factor 100 verminderde - van 0,01 tot slechts 0,001 deeltjes per liter lucht.

Vergelijking van aerosolconcentraties, zowel onmiddellijk als gemiddeld, voor het basisscenario en voor de voorgestelde mitigatiestrategie. Krediet:Hedworth et al., Wetenschap. Adv. 2021; 7:eabg4511
Een visualisatie van de voorgestelde opstelling van het orkest. Kleuren geven de snelheid aan waarmee de ademhalingsaerosolen worden uitgestoten (rood is hoog, blauw is laag) en de grootte geeft de hoeveelheid aerosolen aan die per seconde worden uitgestoten. Krediet:Hedworth et al., Wetenschap. Adv. 2021; 7:eabg4511

© 2021 Science X Network