Σταγονίδια σάλιου από ανθρώπινο βήχα μπορούν να μεταφερθούν πέρα από 2 μέτρα

Ενας ήπιος βήχας σε συνδυασμό με χαμηλές ταχύτητες ανέμου 4-15 km/h είναι δυνατό να μεταφέρει σταγονίδια σιέλου σε απόσταση 6 μέτρων!

Γράφει: Καραγιαννοπούλου Δέσποινα - IATRONET

Σύμφωνα με άρθρο ερευνητών του Πανεπιστημίου Λευκωσίας στο επιστημονικό περιοδικό Physics of Fluids, οι τρέχουσες οδηγίες κοινωνικής απόστασης των 2 μέτρων μπορεί να είναι ανεπαρκείς, διότι ένας ήπιος βήχας σε συνδυασμό με χαμηλές ταχύτητες ανέμου 4-15 km/h είναι δυνατό να μεταφέρει σταγονίδια σιέλου σε απόσταση 6 μέτρων!

Η επιστημονική γνώση για την αερομεταφερόμενη μετάδοση ιών όπως ο Sars-cov2, είναι ανεπαρκής. Χρειάζεται βαθύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα σωματίδια μετακινούνται στον αέρα όταν οι άνθρωποι βήχουν. Το σάλιο είναι ένα σύνθετο υγρό και ταξιδεύει αιωρούμενο στο περιβάλλον. Πολλοί παράγοντες επιδρούν στον τρόπο με τον οποίο μετακινούνται τα σταγονίδια του σάλιου, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους και του αριθμού των σταγονιδίων, του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με τον περιβάλλοντα αέρα, καθώς διασκορπίζονται και εξατμίζονται. Επίσης, να σημειωθεί ότι οι παραπάνω ρευστοδυναμικές διεργασίες επηρεάζονται από τη μεταφορά θερμότητας και μάζας, την υγρασία και τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα.

«Το νέφος σταγονιδίων θα επηρεάσει τόσο τους ενήλικες όσο και παιδιά διαφορετικού ύψους», δήλωσε ο Δρ. Δημήτρης Δρικάκης, καθηγητής της Ιατρικής Σχολής και της Σχολής Επιστημών και Μηχανικής, καθώς και πρόεδρος του Defence and Security Research Institute (DSRI), του Πανεπιστημίου Λευκωσίας. «Μικρότερου ύψους ενήλικες και παιδιά διατρέχουν υψηλότερο κίνδυνο εάν βρίσκονται εντός της τροχιάς των σταγονιδίων του σιέλου», συμπλήρωσε.

Σε άρθρο με τίτλο «Σχετικά με το βήχα και την αερομεταφορά σταγονιδίων στους ανθρώπους» (On coughing and airborne droplet transmission to humans), που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα στο επιστημονικό περιοδικό Physics of Fluids, του Αμερικανικού Ινστιτούτου Φυσικής, οι Talib Dbouk (Ερευνητής Συνεργάτης) και Δημήτρης Δρικάκης (Καθηγητής του Πανεπιστημίου Λευκωσίας), υποστήριξαν ότι ακόμη και με ένα ελαφρύ αεράκι 4 km/h, το σάλιο μεταφέρεται 6 μέτρα σε μια περίοδο 5 δευτερολέπτων.

Για να μελετήσουν πώς κινείται το σάλιο στον αέρα, δημιούργησαν μια υπολογιστική προσομοίωση δυναμικής ρευστού που εξετάζει την κατάσταση κάθε σταγονιδίου σιέλου που προκύπτει από βήχα. Στην υπολογιστική αυτή προσομοίωση έλαβαν υπόψη ποικίλα φαινόμενα συμπεριλαμβανομένων της διασποράς σωματιδίων, των αλληλεπιδράσεων των μορίων του σάλιου με τον αέρα και των αλλαγών των σταγονιδίων από υγρό σε ατμό, καθώς εξατμίζονται. Η προσομοίωση περιλάμβανε επίλυση περίπου 3,7 εκατομμυρίων εξισώσεων.

«Κάθε σημείο του υπολογιστικού πλέγματος περιέχει πληροφορίες σχετικά με μεταβλητές όπως πίεση, ταχύτητα ρευστού, θερμοκρασία, μάζα σταγονιδίων, θέση σταγονιδίων, κ.λπ.», επεσήμανε ο καθηγητής Δρικάκης. «Ο σκοπός της μαθηματικής μοντελοποίησης και προσομοίωσης είναι να ληφθούν υπόψη όλοι οι πραγματικοί μηχανισμοί σύζευξης ή αλληλεπίδρασης που μπορεί να πραγματοποιηθούν μεταξύ της ροής ρευστού και των σταγονιδίων του σάλιου, και μεταξύ των ίδιων των σταγονιδίων του σάλιου», πρόσθεσε.

Απαιτούνται βέβαια περαιτέρω μελέτες για τον προσδιορισμό της επίδρασης διαφόρων παραμέτρων όπως της θερμοκρασίας της επιφάνειας του εδάφους και της υγρασίας στη συμπεριφορά του σάλιου στον αέρα, καθώς και μελέτη των συνθηκών στους εσωτερικούς χώρους όπου τα συστήματα κλιματισμού μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην κίνηση σωματιδίων.

«Αυτό το έργο είναι ζωτικής σημασίας, επειδή αφορά τις οδηγίες απόστασης για την υγεία και την ασφάλεια, προάγει την κατανόηση της εξάπλωσης και της μετάδοσης των αερομεταφερόμενων ασθενειών και βοηθά στη διαμόρφωση προληπτικών μέτρων βάσει επιστημονικών αποτελεσμάτων», υπογράμμισε ο καθηγητής Δρικάκης.

Οι ενδιαφερόμενοι μπορούν να μάθουν περισσότερα για την έρευνα των Dbouk και Δρικάκη, καθώς και να διαβάσουν ολόκληρο το άρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physics of Fluids, μέσω της ιστοσελίδας του Πανεπιστημίου Λευκωσίας, στον εξής σύνδεσμο.

Βιογραφικό

Ο Δρ. Δημήτρης Δρικάκης είναι καθηγητής της Ιατρικής Σχολής και της Σχολής Επιστημών και Μηχανικής, καθώς και πρόεδρος του Defence and Security Research Institute (DSRI), του Πανεπιστημίου Λευκωσίας. Πριν το διορισμό του στο Παν. Λευκωσίας (2018), ο καθ. Δρικάκης είχε διατελέσει καθηγητής σε Βρετανικά πανεπιστήμια, University of Manchester, Queen Mary University of London, Cranfield University και Strathclyde University (Σκωτία), και έχει επίσης διατελέσει πρόεδρος ακαδημαϊκών τμημάτων, και εκτελεστικός κοσμήτορας της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Strathclyde. Έχει λάβει διάφορα βραβεία σε αναγνώριση της συνεισφοράς του στη ρευστομηχανική και επιστήμη της μηχανικής όπως και το βραβείο Εφευρέτη της Χρονιάς (2014) από το Ινστιτούτο Καινοτομίας του Ηνωμένου Βασιλείου για μια συσκευή νανοτεχνολογίας για το φιλτράρισμα του αέρα. Η έρευνά του είναι διεπιστημονική και καλύπτει ένα ευρύ φάσμα από τη ρευστομηχανική και υπολογιστικές επιστήμες στις αναδυόμενες τεχνολογίες με εφαρμογές στους τομείς της αεροδιαστημικής, βιοϊατρικής, άμυνας και ασφάλειας, και ενέργειας.