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如何对杂货店、教室和管弦乐队进行COVID认证

物理学 2022-09-06 23:59:31

美国物理学会 信用:Pixabay/CC0公共领域 尽管疫苗有效,但很明显,新型冠状病毒不会很快完全消失

在APS流体动力学分部的第74届年会上,物理学家和工程师将展示创新的方法来避免冠状病毒云,无论是排队等候、去上课、听歌剧,还是在其他地方遇到人

2021年11月22日,星期一,研究人员将在一场现场视频新闻发布会上分享减少拥挤环境中室内病毒传播的最新结果,并回答记者的提问

其中一名研究人员,马萨诸塞大学的阿默斯特物理学家瓦格斯·马泰和他的团队在传送带上安装了三维打印的假人来模拟一排人的气流

他们研究了排队等待处方或食品杂货不仅仅是一种令人讨厌的活动——这也是一个未被充分研究的地方,可能是病原体在人与人之间传播的温床

Mathai说:“这项研究建立了一些存在于公共候车线路中的违反直觉的空中传输机制——从投票线路到超市和机场线路,再到新冠肺炎测试线路。”

他们发现,周期性的移动——当整条线路向前移动一个人时——实际上会导致气溶胶传播

“我们提出了一些策略来减少这种交叉污染,这些措施超出了目前六英尺的指导方针,”在马泰工作的本科生楼瑞西说

一位歌剧歌手用高速红外摄像机捕捉到了歌声

学分:普林斯顿大学BPhilippe Bourrianne普林斯顿大学保罗·卡内尔利;蒙彼利埃大学CNRS马努克·阿布卡里安;霍华德·阿

普林斯顿大学斯通

学分:普林斯顿大学BPhilippe Bourrianne普林斯顿大学保罗·卡内尔利;蒙彼利埃大学CNRS马努克·阿布卡里安;霍华德·阿

普林斯顿大学斯通 进入冬季,另一个令人担忧的病毒传播地点是教室

由于寒冷的温度,打开窗户通常是不可能的,强制通风通常非常昂贵

因此,健康风险很高

阿尔贡国家实验室的高级科学家和空气质量专家拉奥·科塔玛蒂说:“死亡区可以在通风的空间形成,并可能成为空气传播疾病的滋生地。”

“如果含有高病毒密度的小气溶胶颗粒在这些区域积聚,整个教室都可能被感染

" 来自阿尔贡和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的科塔玛蒂和他的团队将在会议上分享初步结果

模拟显示,冬季供暖和夏季空调以不同方式影响危险死区的大小

进来的空气和室内空气之间的温差减少了学生坐的地方的空气混合

科塔玛蒂说:“我们提出了成本效益高的方法来改善通风和混合,并阻止空气传播疾病在教室中的传播。”

在疫情早期,研究人员发现歌唱和管乐器会大量喷出呼吸道飞沫

现在,普林斯顿大学、蒙彼利埃大学和大都会歌剧院管弦乐团合作开发了新的方式来安全地欣赏现场音乐表演

专业的歌剧歌手和音乐家现场表演,科学家追踪他们呼出的空气

令人惊讶的是,这些歌手对呼吸的强烈控制意味着他们通常产生比日常人呼吸更慢、更安全的气流

基于物理学的教室气流模型

信用:巴拉克里希南

,科塔马提,右

菲舍尔,P

“在管弦乐队中,我们发现了一些情况,在这些情况下,快速空气喷射可能会增强致病飞沫的传播,并导致污染风险增加

普林斯顿博士后工程师菲利普·布里亚尼将介绍这项研究,他说:“通过使用面罩和遮住风铃,可以大大减少快速气流。”

该研究已被《物理评论流体》接受

然而,病毒传播并不局限于像歌剧院这样的特定地点

无论你在哪里遇到人们,他们——或者你——都有可能传播像新冠肺炎这样的疾病

因此,伦敦大学维恩分校流体力学研究所所长阿尔弗雷多·索尔达蒂领导了一个项目,绘制不同季节、不同温度和湿度环境下的病毒暴露图

他说:“通过提供病毒拷贝的空间分布的可视化,我们强调了与飞沫相关的高感染风险,这些飞沫仍然在受感染个体附近的空气中传播。”

在今年秋天早些时候的一份出版物中,索尔达蒂和来自帕多瓦大学、冲绳理工学院和他自己的机构的同事们使用模拟来创建呼吸水滴云在各种场景下形成的地图

索尔达蒂说:“我们已经开发了一个有效而简单的框架,能够预测不同环境条件和呼吸活动下的感染风险。”

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