I ricercatori hanno utilizzato una simulazione al computer per mostrare come uno sciacquone può creare una nuvola di goccioline di aerosol contenenti virus che è grande e diffusa e dura abbastanza a lungo da poter essere respirate da altri.

Con studi recenti che mostrano che il nuovo coronavirus che causa COVID-19 può sopravvivere nel tratto digestivo umano e presentarsi nelle feci degli infetti, ciò aumenta la possibilità che la malattia possa essere trasmessa con l'uso dei servizi igienici.

Lo sciacquone crea una grande turbolenza, e prove qualitative suggeriscono che questo può diffondere sia batteri che virus. Il pubblico, però, rimane in gran parte inconsapevole di questo percorso di infezione, poiché pochi studi quantitativi sono stati effettuati per indagare su questo possibile meccanismo.

Nel diario Fisica dei fluidi , modelli computerizzati precisi sono stati utilizzati per simulare i flussi d'acqua e d'aria in una toilette con sciacquone e la conseguente nuvola di goccioline. I ricercatori hanno utilizzato una serie standard di formule fluidodinamiche, note come equazioni di Navier-Stokes, per simulare lo sciacquone in due tipi di wc, uno con un'unica entrata per lo sciacquone dell'acqua, e un altro con due ingressi per creare un flusso rotante.

I ricercatori hanno anche utilizzato un modello a fase discreta per simulare il movimento delle numerose minuscole goccioline che potrebbero essere espulse dal water nell'aria. Un modello simile è stato utilizzato di recente per simulare il movimento delle goccioline di aerosol espulse durante una tosse umana.

I risultati delle simulazioni sono stati sorprendenti.

Mentre l'acqua si riversa nella tazza del water da un lato, colpisce il lato opposto, creando vortici. Questi vortici continuano verso l'alto nell'aria sopra la ciotola, portando goccioline ad un'altezza di quasi 3 piedi, dove potrebbero essere inalati o depositarsi sulle superfici. Queste goccioline sono così piccole che fluttuano nell'aria per più di un minuto. Una toilette con due porte di ingresso per l'acqua genera una velocità ancora maggiore delle particelle di aerosol che fluiscono verso l'alto.

"Si può prevedere che la velocità sarà ancora maggiore quando si usa frequentemente un bagno, come nel caso di un bagno di famiglia durante un periodo di grande affluenza o di un bagno pubblico che serve un'area densamente popolata, " ha detto il co-autore Ji-Xiang Wang, dell'Università di Yangzhou.

Le simulazioni mostrano che quasi il 60% delle particelle espulse sale in alto sopra il sedile per un WC con due porte di ingresso. Una soluzione a questo problema mortale è semplicemente chiudere il coperchio prima di sciacquare, poiché ciò dovrebbe ridurre la diffusione dell'aerosol.

Però, in molti paesi, compresi gli Stati Uniti, i servizi igienici nei bagni pubblici sono spesso senza coperchi. Questo rappresenta un serio pericolo. Gli investigatori suggeriscono anche che un design migliore della toilette includerebbe un coperchio che si chiude automaticamente prima dello sciacquone.