Como o vírus COVID-19 continua a se espalhar pelo globo, estudar o transporte de aerossol e gotículas em diferentes ambientes pode ajudar a estabelecer medidas baseadas na física para mitigação de vírus. Um dos ambientes mais importantes para obter uma rápida compreensão sobre a disseminação do COVID-19 é dentro da sala de aula da escola.

A distribuição da velocidade do fluxo e o tamanho das partículas são fundamentais no transporte de aerossol, que é uma das principais formas de propagação do COVID-19, quando as partículas de aerossol são liberadas durante a expiração, falando, tosse, ou espirros.

No Física dos Fluidos , Os pesquisadores da Universidade do Novo México usaram a dinâmica de partículas fluidas computacionais para explorar o transporte de aerossóis em um modelo de sala de aula com ar-condicionado. Eles descobriram que abrir janelas aumenta a fração de partículas que saem do sistema em quase 40%, ao mesmo tempo que reduz a transmissão de aerossol entre as pessoas.

"Quase 70% das partículas de 1 mícron exaladas saem do sistema quando as janelas estão abertas, "disse Khaled Talaat, um dos autores. "E o ar condicionado remove até 50% das partículas liberadas durante a expiração e a fala, mas o resto fica depositado em superfícies dentro da sala e pode reentrar no ar. "

As partículas são transmitidas em quantidades significativas (até 1% das partículas exaladas) entre os alunos - mesmo a 2,4 metros (7,8 pés) de distância de separação devido ao fluxo de ar.

"A distribuição do aerossol dentro da sala não é uniforme, por causa do ar condicionado e localização da fonte, "disse Talaat." A posição do aluno dentro da sala afeta a probabilidade de transmissão de partículas para outras pessoas e de recebimento de partículas. "

Os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que telas de gotículas de vidro colocadas na frente das mesas reduziram significativamente a transmissão de partículas de 1 mícron de um aluno para outro, de acordo com Talaat.

"As telas não param as partículas de 1 mícron diretamente, mas eles afetam o campo de fluxo de ar local perto da fonte, que muda as trajetórias das partículas, "disse ele." Sua eficácia depende da posição da fonte em relação aos difusores de ar condicionado. "

Para reabertura de escolas, o grupo recomenda manter as janelas abertas quando possível e instalar telas de vidro na frente das mesas. Os alunos com maior risco de complicações COVID-19 podem ficar sentados onde são expostos a menos partículas, que vai depender da configuração do ar condicionado da sala.

"Em nosso modelo, os cantos traseiros são os locais mais seguros, "Talaat disse.

O grupo enfatiza a importância de higienizar as mãos - mesmo sem contato com os pertences de outras pessoas - porque "partículas podem ser transmitidas de um aluno para as carteiras ou roupas de outros alunos, etc, mesmo quando se mantêm separados por uma distância de 2,4 metros, " ele disse.

Seu trabalho também destaca a importância de sistemas eficazes de filtração e esterilização em aparelhos de ar condicionado.

"Dada a importância do ar condicionado, há potencial para otimização de sistemas HVAC dentro das salas de aula para maximizar a remoção de partículas, ao fornecer ventilação adequada, "Talaat disse.