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    Movimento delle goccioline respiratorie, evaporazione e diffusione di pandemie di tipo COVID-19

    Diagramma di flusso che delinea le interconnessioni del modello sviluppato. Credito:Swetaprovo Chaudhuri, Saptarshi Basu, Prasenjit Kabi, Vishnu R Unni e Abhishek Saha

    È noto che il virus SARS-CoV-2 responsabile della malattia COVID-19 viene trasmesso tramite goccioline respiratorie che le persone infette espellono quando tossiscono, starnutire o parlare. Di conseguenza, molte ricerche mirano a comprendere meglio il movimento e l'evaporazione delle goccioline per comprendere più a fondo la trasmissione.

    In un giornale in Fisica dei fluidi , da AIP Publishing, i ricercatori hanno sviluppato un modello matematico, partendo da principi primi, per le prime fasi di una pandemia di tipo COVID-19 utilizzando l'aerodinamica e le caratteristiche di evaporazione delle goccioline respiratorie.

    I ricercatori hanno modellato la dinamica della pandemia con un meccanismo di reazione, dove ogni reazione ha una costante di velocità ottenuta calcolando la frequenza delle collisioni tra la nuvola di goccioline infettive espulsa da una persona infetta e quella espulsa da una persona sana.

    "La dimensione della nuvola di goccioline, la distanza che percorre, e le vite delle goccioline sono, perciò, tutti fattori importanti che abbiamo calcolato utilizzando la conservazione della massa, quantità di moto, energia e specie, " disse Swetaprovo Chaudhuri, uno degli autori.

    Il modello potrebbe essere utilizzato per stimare approssimativamente quanto tempo possono sopravvivere le goccioline, quanto lontano possono viaggiare, e quale dimensione della gocciolina sopravvive per quanto tempo. Benchè, come aggiunge Chaudhuri, "La situazione attuale potrebbe essere complicata dal vento, turbolenza, ricircolo dell'aria o molti altri effetti."

    "Senza vento e a seconda delle condizioni ambientali, abbiamo scoperto che le goccioline viaggiano tra 8 e 13 piedi prima di evaporare o fuggire, " disse Abhishek Saha, un coautore.

    Questa scoperta implica che il distanziamento sociale forse superiore a 6 piedi è essenziale.

    Per di più, la dimensione iniziale delle goccioline sopravvissute più lunghe è nell'intervallo di 18-50 micron, le maschere di significato possono davvero aiutare. Questi risultati potrebbero aiutare a informare le misure di riapertura per scuole e uffici che esaminano la densità di studenti o dipendenti.

    "Questo modello non pretende di prevedere l'esatta diffusione di COVID-19, " disse Saptarshi Basu, un altro autore. "Ma, il nostro lavoro mostra che l'evaporazione delle gocce o il tempo di essiccazione è altamente sensibile alla temperatura ambiente e all'umidità relativa."

    Più in generale, questo modello multiscala e la solida base teorica che collega le due scale - dinamica della pandemia su macroscala e fisica delle goccioline su microscala - potrebbero emergere come un potente strumento per chiarire il ruolo dell'ambiente sull'infezione diffusa attraverso le goccioline respiratorie.


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