物理科技生物学-PHYICA

携带冠状病毒的飞沫持续的时中森春菜间比之前想象的要长

医学研究 2022-01-25 21:52:12

计算机模拟显示,小水滴能在空气中悬浮多久

学分:维也纳理工大学 冬天比夏天更容易被感染——对于科罗娜大流行、流感和其他病毒性疾病来说都是如此

相对湿度在这方面起着重要作用

在室外,冬天室外的温度比夏天高得多,这可以从我们的呼吸在冷空气中凝结成水滴这一事实中看出

以前的模型假设只有大的飞沫会带来相关的感染风险,因为小的飞沫会迅速蒸发

然而,在图维恩(维也纳),与帕多瓦大学合作,现在已经证明这不是真的:由于我们呼吸的空气湿度很高,即使是小水滴在空气中停留的时间也比以前假设的要长得多

这项研究发表在科学杂志《PNAS》上

模拟和塑料头 教授

阿尔弗雷多·索尔达蒂和他在流体力学和传热研究所的团队正在研究由不同成分组成的流动,即所谓的“多相流动”

“这包括感染者打喷嚏时呼出的空气:传染性病毒是不同大小的液滴,中间有气体

这种混合物导致了相对复杂的流动行为:液滴和气体都在运动,两种成分相互影响,液滴本身可以蒸发并变成气体

为了弄清这些影响,开发了计算机模拟,其中可以在不同的环境参数下,例如在不同的温度和湿度下,计算液滴和呼吸空气的扩散

此外,进行了实验。将带有电磁控制阀的喷嘴安装在塑料头中,以精确限定的方式喷射液滴和气体的混合物

这个过程是用高速摄像机记录的,因此可以精确测量哪些液滴留在空气中以及停留多长时间

帕多瓦大学的弗朗西斯科·皮卡诺团队也参与了这项研究项目

潮湿的呼吸空气使水滴停留的时间更长 阿尔弗雷多·索尔达蒂说:“我们发现,小水滴在空气中停留的时间比以前想象的要长一个数量级。”

“原因很简单:水滴的蒸发速度不是由环境的平均相对湿度决定的,而是直接由水滴所在位置的局部湿度决定的

“呼出的空气比周围空气潮湿得多,呼出的湿气会导致小水滴蒸发得更慢

当第一个液滴蒸发时,会局部导致更高的湿度,进一步减缓其他液滴的进一步蒸发过程

阿尔弗雷多·索尔达蒂说:“这确实意味着小水滴的传染性比想象的要长,但这不应该成为悲观的理由。”

“这只是向我们表明,你必须以正确的方式研究这些现象,才能理解它们

只有这样,我们才能提出科学合理的建议,例如关于口罩和安全距离的建议

"

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