Erklärt: Hustentropfen reisen länger, wenn es kalt und feucht ist – neues Covid-Modell
Die Forscher beschreiben ein neues mathematisches Modell, das ihrer Meinung nach verwendet werden kann, um die frühe Ausbreitung von Atemwegsviren, einschließlich Covid-19, und die Rolle von Atemtröpfchen bei dieser Ausbreitung vorherzusagen.
Die Forscher beschreiben ein neues mathematisches Modell, das ihrer Meinung nach verwendet werden kann, um die frühe Ausbreitung von Atemwegsviren, einschließlich Covid-19, und die Rolle von Atemtröpfchen bei dieser Ausbreitung vorherzusagen. (Datei Foto) Eine neue Studie hat ergeben, dass Atemtröpfchen von einem Husten oder Niesen in feuchten, kalten Klimazonen weiter wandern und länger halten als in heißen, trockenen.
Die Studie wurde von Forschern des Indian Institute of Science (Bengaluru) der University of California San Diego (UCSD) und der University of Toronto durchgeführt und in der Zeitschrift Physics of Fluids veröffentlicht.
Wie kommt es zu diesen Erkenntnissen?
Die Forscher beschreiben ein neues mathematisches Modell, von dem sie sagen, dass es verwendet werden kann, um die frühe Ausbreitung von Atemwegsviren, einschließlich Covid-19, und die Rolle von Atemtröpfchen bei dieser Ausbreitung vorherzusagen. Das Modell kombiniert die Physik von Tröpfchen mit der Ausbreitung einer Pandemie basierend auf Interaktionen auf Bevölkerungsebene. Dabei wird untersucht, wie weit und schnell sich Tröpfchen ausbreiten und wie lange sie anhalten.
Wir haben ein detailliertes Kinetikmodell bezüglich der Infektion aufgenommen, wenn sich die Tröpfchen bewegen/verdampfen, sagte Professor Saptarshi Basu vom IISc, einer der Autoren der Studie. Diese Internetseite . Dies basiert auf der molekularen Kollisionstheorie, die von der Verbrennung adaptiert wurde. Der Schlüssel dieser Arbeit bestand darin, die Tröpfchenphysik mit der kinetischen Infektionstheorie zu verknüpfen, um zu einer Reaktions- oder Infektionsrate und nachfolgendem Wachstum zu gelangen.
In Anlehnung an Saha et al./Physics of Fluids Die Kollisionstheorie sagt die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion basierend auf der Häufigkeit von Kollisionen zwischen Molekülen voraus. Wie häufig gesunde Menschen mit einer infizierten Tröpfchenwolke in Kontakt kommen, kann ein Maß dafür sein, wie schnell sich die Krankheit ausbreiten kann, sagte Professor Abhishek Saha von der UCSD, einer der Studienautoren, in einer Erklärung.
Mit Tröpfchen einer Salzwasserlösung (Speichel ist reich an Natriumchlorid) in einem Levitator wendete das Team Modelle für chemische Reaktionen und physikalische Prinzipien an, um die Größe, Verbreitung und Lebensdauer dieser Partikel unter verschiedenen Umweltbedingungen zu bestimmen.
Wie weit reisen Tröpfchen?
Abhängig von den Wetterbedingungen wurde festgestellt, dass einige Atemtröpfchen sich zwischen 2,40 m und 4,3 m von ihrer Quelle entfernen, bevor sie verdunsten. Bei 35 °C und 40 % relativer Luftfeuchtigkeit kann ein Tröpfchen etwa 8 Fuß weit wandern. Bei 5 °C und 80 % Luftfeuchtigkeit kann ein Tröpfchen jedoch bis zu 12 Fuß weit wandern. All dies ohne den Wind zu berücksichtigen.
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Dies bedeutet, dass ohne Masken sechs Fuß von soziale Distanzierung möglicherweise nicht ausreichen, um eine Infektion zu verhindern, sagten die Forscher.
Müssen wir uns wegen des Winters Sorgen machen?
Basu sagte, die Lebensdauer eines Tröpfchens hängt mehr von der Feuchtigkeit als von der Temperatur ab. Dies bedeutet, dass es bei hoher Luftfeuchtigkeit (relative Luftfeuchtigkeit) länger überlebt und daher eine längere Strecke zurücklegt, bevor es verdampft oder sich absetzt. Kalte Temperaturen verlängern auch die Lebensdauer, aber nicht so sehr wie die Luftfeuchtigkeit, sagte er.
Gibt es weitere signifikante Erkenntnisse?
Die Studie liefert einen Größenbereich für Tröpfchen, die ein höheres Risiko bergen. Es stellte sich heraus, dass Tröpfchen im Bereich von 14-48 Mikrometer länger brauchen, um zu verdampfen und größere Entfernungen zurückzulegen. Kleinere Tröpfchen verdampfen innerhalb von Sekundenbruchteilen, während Tröpfchen größer als 100 Mikrometer schnell auf dem Boden absetzen.
Das Tragen von Masken würde Partikel innerhalb dieses kritischen Bereichs einfangen.
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Wo liegen die Grenzen des Modells?
In einer Stellungnahme verwies Professor Swetaprovo Chaudhuri von der University of Toronto auf idealisierte Annahmen und Variabilitäten einiger Parameter. Basu sagte, der nächste Schritt sei, einige Vereinfachungen zu lockern und verschiedene Übertragungsarten einzubeziehen.
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