美国物理研究所 左:从患者到提取设备的液滴路径:小液滴、中液滴和大液滴
右图:不同水滴直径的呼出水滴所覆盖的最大水平距离:重与
安静的呼吸
红点表示覆盖的全球最小距离
在这种情况下，直径在50至80微米之间的液滴达到最小值
功劳:卡萨尔·康明斯 世界卫生组织警告说，新冠肺炎的气溶胶传播被低估了
如果气溶胶传播被证实是显著的，如所怀疑的，我们将需要重新考虑关于社交距离、通风系统和共享空间的指导方针
美国赫里奥特-瓦特大学和爱丁堡大学的一组研究人员
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认为还需要更好地理解不同的液滴行为及其基于液滴尺寸的不同分散机制
在《流体物理学》中，该小组提出了一个数学模型，清晰地划分了小、中、大尺寸的液滴
简单的公式可以用来确定液滴的最大范围
这对于理解像新冠肺炎这样的空气传播疾病的传播有着重要的意义，因为他们的扩散测试显示不存在预期的中等大小的飞沫
赫里奥特-瓦特大学的卡塔尔·康明斯说:“咳嗽患者的流动物理学是复杂的，包括湍流喷射和液滴蒸发。”
“新冠肺炎的崛起揭示了我们在传播物理知识和减缓战略方面的差距
" 物理学中的一个这样的空白是对单个液滴喷射时去向的清晰、简单的描述
“我们想开发一个人呼吸的数学模型，可以通过分析来检验起作用的主导物理，”康明斯说
当一个人呼吸时，他们会喷出各种大小的液滴，这些液滴不一定忠实地跟随气流
“我们将呼吸视为空气和水滴的点源，并包括一个点汇来模拟空气和水滴的抽取效果，”康明斯说
“考虑到它们的大小和密度差异，我们使用马克西-莱利方程，该方程描述了一个小而有限大小的刚性球体在流体中的运动
" 这项工作为研究人员理解液滴扩散提供了一个总体框架
模型的简单性表明，双峰实际上可能是液滴本身的一种性质，该小组提供了预测这种液滴何时具有短程的公式
“我们的研究表明，液滴大小和位移之间没有线性关系——无论是小液滴还是大液滴都比中等大小的液滴传播得更远，”爱丁堡大学的合著者和外科医生费利西蒂·梅恩达勒说
“我们不能对小水滴沾沾自喜
个人防护装备是阻止大液滴的有效屏障，但对小液滴可能不太有效
" 作为一种解决方案，梅亨代尔提出了创造一种气溶胶提取器的想法
该团队正致力于制造气溶胶提取器的计划，以确保临床医生在医学和牙科常规的各种气溶胶产生过程中的安全
如果液滴直径低于人的头发直径，靠近液滴源放置的提取单元可以有效地捕获液滴
“这对新冠肺炎大流行有重要的影响，”康明斯说
“较大的飞沫很容易被个人防护装备(如口罩和面罩)捕获
但是更小的水滴可能会穿透某些形式的个人防护装备，所以提取器可以帮助减少我们目前防御新冠肺炎和未来流行病的弱点
" 梅亨代尔说，对飞沫行为的更好理解将有助于“为气溶胶产生过程的安全指南提供信息，它将与当前和未来的流行病以及其他传染病相关
该数学模型也可以作为模拟在一系列临床空间内存在的通气系统对液滴扩散的影响的基础
"
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