Esquema de um filme líquido fino secando em uma superfície e comparação da espessura do filme variável no tempo com um título de coronavírus (a menor concentração de vírus que ainda infecta as células) em plástico. Crédito:R. Bhardwaj e A. Agrawal
Como o vírus COVID-19 consegue sobreviver nas superfícies? Descobrir, pesquisadores na Índia estão explorando os tempos de secagem de finos filmes líquidos que persistem nas superfícies depois que a maioria das gotículas respiratórias evapora.
Embora o tempo de secagem de gotículas respiratórias típicas seja da ordem de segundos, o tempo de sobrevivência do vírus COVID-19 em diferentes superfícies em experimentos recentes foi da ordem de horas. Esta discrepância sugere uma diferença de ordens de magnitude no tempo entre a secagem das gotículas e o tempo de sobrevivência do vírus COVID-19 nas superfícies.
No Física dos Fluidos , Rajneesh Bhardwaj e Amit Agrawal, professores do IIT Bombay, descrevem como um filme líquido com nanômetros de espessura adere à superfície, devido às forças de London-van der Waals, que permite ao vírus COVID-19 sobreviver por horas.
"Para descrever este filme fino, usamos ferramentas que raramente são usadas por pesquisadores na área de engenharia, "disse Bhardwaj." Especificamente, desenvolvemos um modelo computacional para a taxa de evaporação da massa do filme em função da desconexão e das pressões de Laplace dentro do filme, usando a lei Hertz-Knudsen, uma teoria cinética de gases bem estabelecida. "
O filme nanométrico é considerado como uma panqueca depositada em uma superfície. Os pesquisadores examinaram brevemente as mudanças no tempo de secagem em função do ângulo de contato e do tipo de superfície.
"Nosso modelo para o transporte de filme fino mostra que a sobrevivência ou o tempo de secagem de um filme líquido fino em uma superfície é da ordem de horas e dias, semelhante ao que foi observado em medições do título do vírus [a menor concentração de vírus que ainda infecta as células], ", disse Agrawal." Ele captura o tempo de sobrevivência relativamente mais longo em plástico e vidro em comparação com metais. "
A capacidade de prever a sobrevivência de um coronavírus em diferentes superfícies pode ajudar a prevenir e conter a disseminação do COVID-19. Este trabalho fornece insights sobre como o vírus COVID-19 sobrevive por horas ou dias em superfícies sólidas em condições ambientais.
“Nossa maior surpresa foi que o tempo de secagem desse filme nanométrico é da ordem de horas, "disse Bhardwaj." Isso sugere que a superfície não está completamente seca, e o filme nanométrico de evaporação lenta está fornecendo o meio necessário para a sobrevivência do coronavírus. "
Uma vez que um maior tempo de sobrevivência do vírus corresponde a maiores chances de ser infectado, "é desejável desinfetar superfícies tocadas com frequência, como maçanetas ou dispositivos portáteis, e dentro de hospitais e outras áreas propensas a surtos, "disse Agrawal.
"Também recomendamos superfícies de aquecimento, porque mesmo altas temperaturas de curta duração, em que a superfície está a uma temperatura mais alta do que a ambiente, pode ajudar a evaporar o filme nanométrico e destruir o vírus. "