As gotículas geradas pela tosse de um indivíduo que anda se dispersam de maneira diferente em um corredor estreito e um espaço aberto. Em um espaço aberto, as gotículas são dispersas em uma grande faixa fixada na pessoa; em corredores estreitos, as gotículas estão concentradas em uma pequena bolha e são deixadas mais para trás. Crédito:Xiaolei Yang
Simulações computacionais têm sido usadas para prever com precisão o fluxo de ar e os padrões de dispersão de gotículas em situações onde o COVID-19 pode se espalhar. No jornal Física dos Fluidos , os resultados mostram a importância da forma do espaço na modelagem de como as gotículas carregadas de vírus se movem pelo ar.
As simulações são usadas para determinar os padrões de fluxo atrás de um indivíduo que anda em espaços de diferentes formatos. Os resultados revelam um maior risco de transmissão para crianças em alguns casos, como atrás de pessoas que se movem rapidamente em um corredor longo e estreito.
Investigações anteriores usando esta técnica de simulação ajudaram os cientistas a compreender a influência dos objetos, como barreiras de vidro, janelas, ar condicionado, e banheiros, em padrões de fluxo de ar e propagação de vírus. As simulações anteriores geralmente assumiram um grande, espaço interno aberto, mas não considerou o efeito das paredes próximas, como aqueles que podem existir em um corredor estreito.
Se uma pessoa andando em um corredor tosse, sua respiração expele gotículas que viajam ao redor e atrás de seu corpo, formando uma esteira na forma como um barco forma uma esteira na água ao viajar. A investigação revelou a existência de uma "bolha de recirculação" diretamente atrás do torso da pessoa e uma longa esteira rolando atrás dela aproximadamente na altura da cintura.
"Os padrões de fluxo que encontramos estão fortemente relacionados com a forma do corpo humano, "disse o autor Xiaolei Yang." A 2 metros a jusante, a esteira é quase insignificante na altura da boca e da perna, mas ainda é visível na altura da cintura. "
Em ambos os modos, a nuvem de gotículas paira a cerca de meia altura da pessoa infectada antes de atingir o solo, indicando maior risco para as crianças inalarem as gotículas. Crédito:Xiaolei Yang
Uma vez que os padrões de fluxo de ar foram determinados, a investigação modelou a dispersão de uma nuvem de gotículas expelidas da boca da pessoa simulada. A forma do espaço ao redor da pessoa em movimento é particularmente crítica para esta parte do cálculo.
Dois tipos de modos de dispersão foram encontrados. Em um modo, a nuvem de gotículas se desprende da pessoa em movimento e flutua muito atrás desse indivíduo, criando uma bolha flutuante de gotículas carregadas de vírus. No outro modo, a nuvem está presa às costas da pessoa, arrastando atrás deles como uma cauda enquanto se movem pelo espaço.
"Para o modo separado, a concentração de gotículas é muito maior do que para o modo anexado, cinco segundos depois de uma tosse, "disse Yang." Isso representa um grande desafio para determinar uma distância social segura em lugares como um corredor muito estreito, onde uma pessoa pode inalar gotículas virais mesmo se o paciente estiver muito na frente dela. "
O perigo é particularmente grande para crianças, já que em ambos os modos, a nuvem de gotículas paira a uma distância acima do solo que é cerca de metade da altura da pessoa infectada, em outras palavras, ao nível da boca para crianças.
