Цивилизация
Дистанции в два метра слишком мало, чтобы не заразиться коронавирусом, предупреждают специалисты Университета Никосии на Кипре. Вирусные частицы разносятся потоками воздуха гораздо дальше и способны преодолеть куда большие расстояния всего за несколько секунд. Исследование было опубликовано в журнале Physics of Fluids.
«Наше понимание механизмов передачи вирусов по воздуху неполное, — пишут авторы работы. — В этой статье для расчета переноса, рассеивания и испарения частиц слюны, возникающих в результате кашля человека, используется вычислительная многофазная динамика жидкости и теплообмен. Процесс выброса капель слюны в воздух имитирует реальный человеческий кашель».
Слюна попадает в воздух при кашле, чихании и даже разговорах. На перемещение ее частиц влияют многие факторы, в том числе размер и количество капель, как они взаимодействуют друг с другом и с окружающим воздухом по мере того, как рассеиваются и испаряются, какова влажность и температура окружающего воздуха и т. п.
Чтобы выяснить, как слюна перемещается в воздухе, авторы работы создали гидродинамическую симуляцию, позволяющую отслеживать движение каждой капли слюны, вылетевшей изо рта. В ходе моделирования исследователи учли влияние влажности, рассеивание капель, взаимодействие молекул слюны и воздуха, а также то, как капли преобразуются из жидкости в пар. Всего они смоделировали движение более тысячи капель слюны.
При температуре воздуха около 20 градусов и влажности 50% и при нулевой скорости ветра частицы слюны действительно не перемещались более чем на два метра. Однако даже при легком ветерке скоростью 4 км/ч микрокапли слюны оказались способны преодолеть 5,5 м за пять секунд.
Если же скорость ветра составит 15 км/ч, слюна преодолеет шесть метров за 1,6 секунды. Постепенно облако микрокапель будет снижаться, поэтому в зоне поражения окажутся дети и невысокие люди.
Все это делает дистанцию в два метра неэффективной — даже если зараженный человек не будет кашлять и чихать прямо в лицо здоровому, вирусные частицы все равно могут добраться до него по воздуху.
При кашле выбрасывается около 3000 капель слюны, при чихании — до 40 тыс., предупреждают исследователи.
«Облако капель заденет взрослых и детей разного роста, — говорит физик Димитрис Дрикакис, один из авторов работы. — Дети и низкорослые взрослые могут подвергнуться более высокому риску, если они окажутся в пределах траектории движения капель слюны».
Скорость капель слюны, вылетевших изо рта, может составлять до 8,5 м/с, постепенно снижаясь, отмечают ученые.
Дальнейшие исследования необходимы для определения влияния температуры поверхности земли на поведение слюны в воздухе и для изучения поведения слюны в помещениях, где система вентиляции существенно влияет на движение частиц слюны в воздухе, подчеркивают специалисты.
«Эта работа жизненно важна, так как она касается безопасного расстояния между людьми в период пандемии, способствует пониманию распространения заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем, и помогает формировать меры предосторожности, основанные на научных результатах», — заключает Дрикакис.
Бельгийский физик Берт Блокен из Технического университета Эйндховена ранее рассчитал, что от бегунов и велосипедистов нужно держаться еще дальше — за ними «шлейф» микрокапель, в которых может находиться вирус, может достигать 20 м.
«Когда кто-то выдыхает, кашляет или чихает во время ходьбы, бега или езды на велосипеде, большая часть микрокапель оказывается позади человека, — пояснил Блокен. — И тот, кто идет, бежит или едет за ним, оказывается в этом потоке воздуха и движется через облако капель».
Двигаться бок о бок с кем-то безопаснее, чем идти за ним, отмечает Блокен. Находясь за кем-то, кто идет достаточно быстро, следует держаться от него на расстоянии минимум 4,5 м.
Если человек бежит, следует отступить на 10 м, а велосипедист должен находиться на расстоянии 20 м.
Еще один способ избежать попадания в поток — отойти на пару метров в сторону. При обгоне Блокен рекомендует убедиться, что человек, который окажется за вами, не попадет в вашу «зону поражения».