A atual pandemia de COVID-19 levou muitos pesquisadores a estudar a transmissão de gotículas pelo ar em diferentes condições e ambientes. Os estudos mais recentes estão começando a incorporar aspectos importantes da física dos fluidos para aprofundar nossa compreensão da transmissão viral.

Em um novo jornal em Física dos Fluidos , pesquisadores do Instituto de Computação de Alto Desempenho da A * STAR conduziram um estudo numérico sobre a dispersão de gotículas usando simulação de fluxo de ar de alta fidelidade. Os cientistas descobriram que uma única gota de tosse de 100 micrômetros sob a velocidade do vento de 2 metros por segundo pode viajar até 6,6 metros e ainda mais em condições de ar seco devido à evaporação das gotas.

"Além de usar máscara, descobrimos que o distanciamento social é geralmente eficaz, como a deposição de gotículas é reduzida em uma pessoa que está a pelo menos 1 metro da tosse, "disse o autor Fong Yew Leong.

Os pesquisadores usaram ferramentas computacionais para resolver formulações matemáticas complexas que representam o fluxo de ar e as gotículas de tosse aerotransportadas ao redor dos corpos humanos em várias velocidades do vento e quando impactadas por outros fatores ambientais. Eles também avaliaram o perfil de deposição de uma pessoa em uma determinada proximidade.

Uma tosse típica emite milhares de gotas em uma ampla faixa de tamanho. Os cientistas descobriram que grandes gotas assentaram no solo rapidamente devido à gravidade, mas podiam ser projetadas a 1 metro pelo jato da tosse, mesmo sem vento. Gotículas de tamanho médio podem evaporar em gotas menores, que são mais leves e mais facilmente transportados pelo vento, e estes viajaram mais longe.

Os pesquisadores oferecem uma imagem mais detalhada da dispersão de gotículas à medida que incorporam as considerações biológicas do vírus, como o conteúdo não volátil na evaporação de gotículas, na modelagem da dispersão de gotículas no ar.

"Uma gota de evaporação retém o conteúdo viral não volátil, para que a carga viral seja efetivamente aumentada, "disse o autor Hongying Li." Isso significa que as gotículas evaporadas que se transformam em aerossóis são mais suscetíveis a serem inaladas profundamente no pulmão, que causa infecção no trato respiratório, do que gotas maiores não evaporadas. "

Essas descobertas também dependem muito das condições ambientais, como a velocidade do vento, níveis de umidade, e temperatura do ar ambiente, e com base em suposições feitas da literatura científica existente sobre a viabilidade do vírus COVID-19.

Embora esta pesquisa tenha se concentrado na transmissão aerotransportada ao ar livre em um contexto tropical, os cientistas planejam aplicar suas descobertas para avaliar o risco em ambientes internos e externos, onde as multidões se reúnem, como salas de conferências ou anfiteatros. A pesquisa também pode ser aplicada para projetar ambientes que otimizem o conforto e a segurança, como quartos de hospital responsáveis ​​pelo fluxo de ar interno e transmissão de patógenos pelo ar.