Como o coronavírus afetou mais de 30 milhões de pessoas em todo o mundo, os pesquisadores têm se concentrado cada vez mais na extensão em que as gotículas respiratórias transportando o vírus viajam e contaminam o ar depois que uma pessoa infectada tosse.

Enquanto os cientistas estudaram as propriedades do ar na boca, como o volume, temperatura, distribuição de gotas, e umidade, menos se sabe sobre como essas propriedades mudam à medida que a nuvem de tosse viaja. No Física dos Fluidos , os pesquisadores estimam o volume em evolução da nuvem de tosse e quantificam a redução em seu volume na presença de uma máscara facial.

“Estimamos este volume de ar, o que pode ajudar a projetar a ventilação de espaços fechados e, consequentemente, reduzir a propagação da doença, "disse Amit Agrawal, um dos autores.

Os pesquisadores também examinaram a variação de temperatura e umidade na nuvem de tosse como o determinante que impacta a distribuição das gotas na nuvem.

Usando uma análise baseada na teoria do jato e dados experimentais da literatura, eles descobriram que são os primeiros 5 a 8 segundos após a tosse que importam para suspender as gotas exaladas no ar e, consequentemente, para a propagação da doença. Depois desse tempo, a nuvem de tosse normalmente começa a se dispersar.

Os cientistas descobriram que o volume da nuvem sem máscara é cerca de 7 vezes maior do que com uma máscara cirúrgica e 23 vezes maior do que com uma máscara N95.

"Descobrimos que tudo o que reduz a distância percorrida pela nuvem, como uma máscara, lenço, ou tossindo em um cotovelo, deve reduzir muito a região sobre a qual as gotículas se dispersam ao tossir e, portanto, as chances de infecção, "disse Rajneesh Bhardwaj, outro autor.

Interessantemente, os pesquisadores descobriram o quão forte uma pessoa tosse, que impacta a velocidade inicial e o volume da tosse, não afeta o volume da nuvem de tosse quando a pessoa não está usando máscara, embora o volume inicial seja muito importante para uma pessoa que usa máscara.

Os cientistas determinaram que o volume de uma nuvem de tosse varia como um cubo da distância total percorrida pela nuvem com a constante de proporcionalidade de 1 a 150. Esta fórmula será útil para determinar o número máximo de pessoas que podem ser acomodadas em uma enfermaria de hospital , e a taxa mínima na qual o ar em uma sala, elevador, sala de cinema, carro, cabine da aeronave, ou restaurante precisa ser circulado para manter o frescor e reduzir a chance de infecção.