Sebbene il lavaggio delle mani si sia dimostrato efficace nel combattere la diffusione di malattie e infezioni, la fisica dietro di esso è stata studiata raramente. Ma in Fisica dei fluidi , i ricercatori di Hammond Consulting Limited descrivono un modello semplice che cattura i meccanismi chiave del lavaggio delle mani.

Simulando il lavaggio delle mani, hanno stimato le scale temporali su cui le particelle, come virus e batteri, sono stati tolti dalle mani.

Il modello matematico agisce in due dimensioni, con una superficie ondulata che si muove oltre un'altra superficie ondulata, e un sottile film di liquido tra i due. Le superfici ondulate rappresentano le mani perché sono ruvide su piccole scale spaziali.

Le particelle sono intrappolate sulle superfici ruvide della mano in potenziali pozzi. In altre parole, sono in fondo a una valle, e per farli fuggire, l'energia del flusso d'acqua deve essere sufficientemente alta per farli salire e fuori dalla valle.

La forza del liquido che scorre dipende dalla velocità delle mani in movimento. Un flusso più forte rimuove le particelle più facilmente.

"Fondamentalmente, il flusso ti parla delle forze sulle particelle, " ha detto l'autore Paul Hammond. "Quindi puoi capire come si muovono le particelle e capire se vengono rimosse".

Egli paragona il processo allo strofinare una macchia su una camicia:più veloce è il movimento, più è probabile che esca.

"Se muovi le mani troppo dolcemente, troppo lentamente, l'uno rispetto all'altro, le forze create dal fluido che scorre non sono abbastanza grandi da superare la forza che tiene ferma la particella, " disse Hammond.

Anche quando le particelle vengono rimosse, quel processo non è veloce. Linee guida tipiche per il lavaggio delle mani, come quelli dei Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, suggerire almeno 20 secondi sotto il rubinetto.

I risultati del modello di Hammond concordano. Ci vogliono circa 20 secondi di movimento vigoroso per rimuovere potenziali virus e batteri.

Il modello non considera i processi chimici o biologici che si verificano quando si utilizza il sapone. Però, conoscere i meccanismi che rimuovono fisicamente le particelle dalle mani può fornire indizi per una formulazione più efficace, saponi ecologici.

"Oggi, dobbiamo essere un po' più attenti a cosa succede ai prodotti chimici di lavaggio quando scendono dallo scarico ed entrano nell'ambiente, " disse Hammond.

Hammond ha detto che questa non è tutta la storia del lavaggio delle mani, ma risponde a domande importanti e getta le basi per ricerche future.