Швидка ходьба по вузьких коридорах підвищує ризик заразитися COVID-19, попереджають дослідники з Китайської академії наук. Дослідження опубліковане в журналі Physics of Fluids.
«Розсіювання мікрокрапель з вірусними частинками грає ключову роль у передачі COVID-19, – пишуть автори роботи. – Тут ми аналізуємо дисперсію крапель, що утворюються в результаті кашлю людини що рухається при різних розмірах простору».
Дослідники використовували комп’ютерне моделювання, щоб зрозуміти, як будуть поширюватися мікрокраплі від зараженої COVID-19 людини у вузькому коридорі. Для розрахунків вони використовували параметри середнього чоловіка зростом 180 см і шириною плечей 45 см, який рухався зі швидкістю 1,5 м/с.
Коли заражений, йдучи по коридору, чхає або кашляє, викинуті мікрокраплі виявляються з боків його тіла і позаду, формуючи своєрідний шлейф завдовжки до шести метрів. Краплі поступово опускаються вниз і тримаються в основному на рівні талії хворого, що підвищує ризик зараження в першу чергу для дітей.
Мікрокраплі розсіюється двома шляхами. По-перше, хмара крапель могла відокремитися від людини і опинитися на віддалі від неї, зависнувши в просторі. По-друге, вона могла витягнутися від тіла зараженого, як хвіст.
«Для першого сценарію концентрація крапель через п’ять секунд після кашлю повинна бути набагато вище, ніж для другого, – пояснюють учені. – Це створює велику проблему при визначенні безпечної соціальної дистанції у вузьких коридорах, де людина може вдихнути мікрокраплі з вірусними частинками, навіть якщо заражений знаходиться далеко попереду».
Небезпека особливо велика для дітей, відзначають дослідники – хмара мікрокрапель літає на рівні середини тіла дорослої людини, тобто приблизно там, де знаходяться ніс і рот дитини.
Щоб спростити розрахунки, дослідники не враховували рухи рук і ніг людини, тому невідомо, який внесок вони вносять у поширення мікрокрапель. Також вони не брали до уваги потоки повітря, які можуть утворюватися в приміщеннях. Ці дані пропонується врахувати в майбутніх дослідженнях.
Раніше кіпрські вчені досліджували, як далеко вітер здатний рознести частки коронавіруса. Щоб з’ясувати, як слина переміщається в повітрі, автори роботи створили гідродинамічну симуляцію, що дозволяє відстежувати рух кожної краплі слини, що вилетіла з рота. В ході моделювання дослідники врахували вплив вологості, розсіювання крапель, взаємодію молекул слини і повітря, а також те, як краплі перетворюються з рідини в пар. Всього вони змоделювали рух понад тисячі крапель слини.
При температурі повітря близько 20 градусів і вологості 50% і при нульовій швидкості вітру частинки слини дійсно не транспортувалися більш ніж на два метри. Однак навіть при легкому вітерці швидкістю 4 км/год мікрокраплі слини виявилися здатними подолати 5,5 м за п’ять секунд.
Якщо ж швидкість вітру складе 15 км/год, слина подолає шість метрів за 1,6 секунди. Поступово хмара мікрокрапель буде знижуватися, тому в зоні ураження опиняться діти і невисокі люди. Все це робить дистанцію в два метри неефективною – навіть якщо заражена людина не буде кашляти і чхати прямо в обличчя здоровій, вірусні частинки все одно можуть дістатися до неї по повітрю.
Швидкість крапель слини, що вилетіли з рота, може становити до 8,5 м/с, поступово знижуючись, відзначили вчені.
Подальші дослідження необхідні для визначення впливу температури поверхні землі на поведінку слини в повітрі і для вивчення поведінки слини в приміщеннях, де система вентиляції істотно впливає на рух частинок слини в повітрі, підкреслюють фахівці.