新研究表明:新冠飛沫持續的時間 較此前設想要長久得多
維也納技術大學(TU Wien)的實驗與類比研究表明,與之間搭建的模型相比,攜帶新冠病毒的微小液滴也在患者呼氣后消失得更慢。 眾所周知,無論是新冠、流感、還是其它病毒性疾病,冬季都較夏季更易傳染。 相對濕度在這方面起到了重要的調節作用 —— 我們可從大冷天呼氣凝結的水汽,而更加直觀地感受到這一點。
(來自:PNAS)
此前模型假設”只有大飛沫才會造成相關的感染風險”,理由是小飛沫的蒸發速度要快得多。
然而維也納技術大學與帕多瓦大學的最新合作表明,這樣的假設是不準確的 —— 由於我們呼吸的空氣濕度很高,即使是微小的液滴,其在空氣中停留的時間也遠超此前的設想。
由Alfredo Soldati教授帶領的流體力學與熱傳研究所團隊,提到了一種由不同成分組成的”多相流”(MultiPhase Flows)理論。
這包括了新冠病毒感染者在打噴嚏時帶出的空氣,具有傳染性的病毒存在於不同大小的液滴中,而氣體介於兩者之間。
這種混合式的場景,導致了相對複雜的流動行為 —— 液滴和氣體都在移動,兩種成分相互影響,且液滴能夠蒸發成為氣體。
為深入瞭解這些影響,研究人員設定了不同的環境參數(比如溫濕度)、並通過計算機進行了類比,以瞭解飛沫和鬍鬚空氣的擴散。
此外,研究團隊嘗試了將帶有電磁控制閥的噴嘴安裝到塑膠頭上,以精確定義的方式來噴射液滴和氣體的混合物。
然後通過高速相機來錄製,進而準確測量有哪些液滴留在空氣中、以及停留了多長的時間。 (帕多瓦大學的Francesco Picano 團隊也參與了該研究專案)
結果表明,潮濕的呼吸空氣,會讓飛沫的懸停時間變得更長。 Alfredo Soldati 表示:「原因很簡單,液滴蒸發並不取決於環境的平均相對濕度、而是液滴所在位置的局部濕度」。
由於呼出空氣較環境空氣更潮濕,呼氣濕度會導致小液滴蒸發得更慢。 當一個液滴蒸發時,也會導致局部濕度的提高,從而進一步減慢其它液滴的蒸發過程。
基於此,研究人員希望大家能夠更科學地落實相關防疫政策,比如堅持正確佩戴口罩和保持社交距離。