A Organização Mundial da Saúde e os Centros de Controle de Doenças recomendam manter uma certa distância entre as pessoas para evitar a propagação da COVID-19. Essas recomendações de distanciamento social são estimadas a partir de uma variedade de estudos, mas mais pesquisas sobre o mecanismo preciso de transporte do vírus de uma pessoa para outra ainda são necessárias.

No Física dos Fluidos , pesquisadores da Stony Brook University, Harvard, ETH Zurique, e a Hanyang University demonstram que a respiração normal em ambientes fechados sem máscara pode transportar gotículas de saliva capazes de transportar partículas de vírus a uma distância de 2,2 metros, ou 7,2 pés, em questão de 90 segundos.

O uso de uma máscara facial reduz significativamente a distância que essas gotas viajam. Depois de quase dois minutos, as gotículas de saliva restritas por uma máscara percorreram apenas 0,72 metros, abaixo de 2,4 pés e bem abaixo da distância de 1,8 metros, ou 6 pés, sugerido pelo CDC.

O estudo utilizou simulações computacionais com um modelo mais realista para a situação de interesse do que os usados ​​em estudos anteriores. Trabalhos anteriores consideraram o transporte de aerossol após tossir ou espirrar, enquanto este estudo olhou especificamente para a respiração humana normal. Uma respiração normal produz fluxos de jato periódicos que contêm gotículas de saliva, mas a velocidade com que o jato viaja é menos de um décimo daquela de uma tosse ou espirro.

Os pesquisadores descobriram que até mesmo a respiração normal produz um campo complexo de vórtices que pode mover as gotas de saliva para longe da boca da pessoa. O papel desses vórtices não foi compreendido anteriormente.

"Nossos resultados mostram que a respiração normal sem uma máscara facial gera jatos periódicos e anéis de vórtice circulares que se propagam para frente e interagem com as estruturas de fluxo vortical produzidas em ciclos respiratórios anteriores, "disse o autor Ali Khosronejad.

Este campo de vorticidade complexo pode transportar gotículas de aerossol por longas distâncias. Uma máscara facial dissipa a energia cinética do jato produzido por uma respiração exalada, interrompendo os vórtices e limitando o movimento das gotículas carregadas de vírus.

Os pesquisadores consideraram o efeito da evaporação das gotículas de saliva. No caso de nenhuma máscara, eles descobriram que as gotículas de saliva perto da frente da coluna de ar exalado haviam evaporado parcialmente, atingindo um tamanho de apenas um décimo de um mícron. No ar interno estagnado, gotículas desse tamanho demorariam dias para pousar no solo.

O uso de uma máscara redireciona parcialmente o ar exalado para baixo e restringe significativamente o movimento para a frente da pluma, assim, o risco de gotículas suspensas permanecerem no ar é substancialmente reduzido.

"Para simplificar o processo de respiração, não consideramos o fluxo da mistura ar-saliva pelo nariz e apenas contabilizamos o fluxo pela boca, "Khosronejad disse." Em estudos futuros, exploraremos o efeito da respiração normal tanto pelo nariz quanto pela boca. "