剑桥大学 咳嗽时飞沫扩散的可视化
液滴按大小进行颜色编码
红色=大,绿色=中,蓝色=小,紫色=非常小
学分:剑桥大学Shrey Trivedi等人 一项新的研究表明,新冠肺炎的空气传播是高度随机的,并表明两米规则是从一个风险“连续体”中选择的数字,而不是任何具体的安全措施
剑桥大学的一个工程师团队使用计算机建模来量化人们咳嗽时飞沫是如何传播的
他们发现,在没有口罩的情况下,一个患有新冠肺炎的人可以在两米远的地方感染另一个人,即使是在户外
研究小组还发现,个体咳嗽差异很大,根据特定公共卫生机构的风险承受能力,“安全”距离可以设定在1至3米或更远
发表在《流体物理学》杂志上的研究结果表明,社交距离本身并不是一种有效的缓解措施,并强调了随着我们进入北半球的冬季,疫苗接种、通风和口罩的持续重要性
尽管在疫情早期,人们关注洗手和表面清洁,但近两年来很明显,新冠肺炎病毒通过空气传播
当感染者排出最终沉降的较大飞沫或可能漂浮在空气中的较小气溶胶时,他们可以通过咳嗽、说话甚至呼吸传播病毒
咳嗽时飞沫传播的可视化
液滴按大小进行颜色编码
红色=大,绿色=中,蓝色=小,紫色=非常小
学分:剑桥大学Shrey Trivedi等人 “我记得在2020年初听到很多关于新冠肺炎是如何通过门把手传播的,我对自己说,如果是这样的话,那么病毒必须离开感染者,降落在表面,或者通过流体机械过程在空气中传播,”领导这项研究的剑桥工程系教授Epaminondas Mastorakos说
马斯特拉科斯是流体力学方面的专家:包括呼出气体在内的流体在不同环境中的行为方式
在疫情的过程中,他和他的同事开发了各种新冠肺炎传播的模型
第一作者Dr
Shrey Trivedi,也是工程系的
“但它的另一部分是流体力学:液滴一旦被排出会发生什么,这就是我们进来的地方
作为流体力学专家,我们就像是从发射器病毒学到接收器病毒学的桥梁,我们可以帮助进行风险评估
" 在目前的研究中,剑桥的研究人员开始通过一系列模拟来“测量”这座桥
例如,如果一个人咳嗽并发出一千个液滴,有多少会到达同一房间的另一个人,这些液滴会有多大,作为时间和空间的函数? 模拟使用精确的计算模型求解湍流方程,同时详细描述液滴运动和蒸发
咳嗽时飞沫扩散的可视化
液滴按大小进行颜色编码
红色=大,绿色=中,蓝色=小,紫色=非常小
学分:剑桥大学Shrey Trivedi等人 研究人员发现,一旦水滴扩散到两米以外,就不会有明显的界限
当一个人咳嗽并且没有戴口罩时,大部分较大的水滴会落在附近的表面
然而,悬浮在空气中的更小的液滴可以迅速而容易地扩散到两米以外
这些气溶胶扩散的距离和速度将取决于房间的通风质量
除了围绕戴口罩和通风的变量外,个体咳嗽也有高度的可变性
特里维迪说:“每次咳嗽时,我们可能会喷出不同量的液体,所以如果一个人感染了新冠肺炎病毒,他们可能会喷出大量或很少的病毒颗粒,而且由于湍流,每次咳嗽时它们的传播方式都不同。”
Mastorakos说:“即使我每次咳嗽时排出相同数量的飞沫,因为气流是湍流,也会有波动。”
“如果我在咳嗽,速度、温度和湿度的波动意味着某人每次在两米标记处得到的量可能会非常不同
" 研究人员表示,尽管两米规则对公众来说是一个有效且容易记住的信息,但考虑到与空气传播病毒相关的大量变量,它并不是安全的标志
疫苗接种、通风和口罩——虽然不是100%有效——对遏制病毒至关重要
“我们都渴望看到这个疫情的背面,但我们强烈建议人们在办公室、教室和商店等室内空间继续戴口罩,”马斯特拉科斯说
“只要病毒和我们在一起,就没有充分的理由让自己暴露在这种风险中
" 研究小组正在继续这项研究,对教室等空间进行类似的模拟,这有助于评估人们在室内花费更多时间的风险
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