美国物理学会 无线、柔软、皮肤接口传感器平台，设计用于安装在胸骨上切口
这种可穿戴设备正引领人们更好地理解新冠肺炎大流行中的液滴动力学
学分:李昆辉，西北大学 研究流体物理的研究人员正在了解为什么某些情况会增加飞沫传播疾病的风险，比如新冠肺炎
在美国物理学会流体动力学分会第73届年会上，科学家们提供了新的证据，表明为什么在室内相遇是危险的——尤其是在寒冷潮湿的情况下，即使你离其他人超过6英尺
他们建议哪种口罩能捕捉最具传染性的飞沫
他们提供了测量超级传播者的新工具
研究人员之一、多伦多大学工程学教授斯韦塔普罗沃·乔杜里说:“目前的传染性呼吸道疾病流行病学模型没有考虑到疾病传播的潜在流动物理学。”
但是，数学物理学家、麻省理工学院疾病传播流体动力学实验室主任莉迪亚·布鲁巴教授解释说，流体及其动力学对于影响传染病传播的病原体运输至关重要
她应邀做了一次演讲，介绍了她在过去十年中所做的工作，阐明了传染病和疾病传播的流体动力学
“我的工作表明，呼出的气体不是孤立的水滴，而是以湍流、多相云的形式出现
这种气体云对于扩大范围和改变其中液滴的蒸发物理是至关重要的，”Bourouiba说
“在呼吸道传染病的背景下，特别是现在的新冠肺炎，这项工作强调了改变基于流体动力学研究的距离和保护准则的重要性，特别是关于这种云的存在
" Bourouiba介绍了包括新冠肺炎在内的一系列传染病的实例，并讨论了呼气除了复杂的粘液唾液流体的丰富的不稳定流体碎片之外，还涉及不同流动方式的发现
她的研究揭示了气相的重要性，气相可以完全改变呼气和水滴的物理图像
北欧理论物理研究所的科学家迪鲁巴蒂亚·米特拉和他的团队意识到，他们可以使用控制香水的数学方程来计算病毒液滴到达室内需要多长时间
结果是:一点也不长
由于空气中的湍流，邻桌或隔壁房间的人喷的香水会到达你的鼻子
感染者喷出的细小飞沫也以同样的方式传播
研究人员发现，在称为积分尺度的相对距离以下，液滴以弹道方式快速移动
即使在整体尺度之上，也有危险
考虑一个例子，其中积分标度是两米
如果你站在离感染者3米远的地方——不到10英尺——他们的飞沫几乎肯定会在一分钟内到达你的身体
“这向我们展示了，一旦我们待在室内，大多数社交距离规则是多么的无效，”米特拉说，他和同事阿克谢·巴特纳格尔在北欧理论物理研究所，阿希利什·库马尔·维尔马和拉胡尔·潘迪特在印度科学研究所进行了这项研究
除了传播得更远更快之外，水滴在室内存活的时间也可能比以前认为的要长
在相对湿度= 90%和环境温度为10C的寒冷天气中可视化液滴寿命
信用:德特勒夫·洛斯 20世纪30年代的研究分析了呼吸液滴在蒸发或落到地面之前能存活多久
这个近百年的发现构成了我们当前“远离他人六英尺”的咒语的基础
特温特大学的物理学家再次讨论了这个问题
他们进行了一次数值模拟，表明液滴寿命可以比20世纪30年代标准所建议的延长100多倍
领导该小组的物理学家德特勒夫·洛西说:“目前的社交距离规则是基于一个现在应该已经过时的模型。”
在寒冷潮湿的空间里，呼出的水滴蒸发得并不那么快
产生的湿热气雾还能保护水滴，延长它们的寿命，就像集体效应一样
有些飞沫比其他飞沫更容易让你生病
多伦多大学的乔杜里和印度科学研究所以及加州大学圣地亚哥分校的研究人员利用人类唾液滴实验和计算分析研究了原因
他们发现一些最具传染性的液滴开始时的大小为10到50微米
“根据某些假设，似乎如果每个人都戴着一个能阻止所有5微米以上水滴喷出的面具，流行病曲线可能会变平，”乔杜里说
干燥的液滴残留物也带来了严重的风险:它比液滴本身持续的时间长得多，如果病毒仍然有效，它可以感染大量的人
该团队利用他们的发现开发了一个疾病传播模型
“我们的工作将微尺度的液滴物理学和它在决定宏观尺度的感染传播中的基本作用联系起来，”乔杜里说
为了更好地理解新冠肺炎大流行中的液滴动力学，来自西北大学和伊利诺伊大学香槟分校的团队测试了一种新型可穿戴设备的性能
这种轻薄、无线、灵活的传感器像贴纸一样贴在脖子底部，捕捉重要信号
正在进行的临床研究将该设备用于医院患者
研究小组发现，该设备通过其机器学习算法区分咳嗽、说话、大笑和其他呼吸活动
研究人员使用粒子跟踪测速仪和分贝计来分析设备佩戴者产生的水滴
领导这项研究的生物医学工程研究员金泰金说:“不同类型的语音可以产生数量和动态截然不同的水滴。”
该设备可以帮助解释为什么一些人变得异常具有传染性——所谓的超级传播者
“我们的发现进一步解决了持续集成皮肤传感器的关键需求，以更好地理解大流行，”金说
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