Visualizzazione del flusso che emana da una tuba utilizzando la tecnica del foglio laser. L'immagine mostra un membro della Philadelphia Orchestra, Carol Jantsch, principale suonatrice di tuba, che ha preso parte allo studio sulla dispersione degli aerosol dagli strumenti musicali a fiato. Credito:Paulo E. Arratia
Durante la pandemia di COVID-19, molti eventi musicali e festival dal vivo sono stati posticipati e persino cancellati per proteggere i musicisti e il pubblico. Quando hanno ricominciato a esibirsi, molti gruppi sono ricorsi a esibirsi con un pubblico remoto o limitato. Hanno anche adattato il loro repertorio per promuovere brani con archi e hanno apportato modifiche significative al numero di musicisti e alle loro posizioni nell'auditorium.
Gli ensemble orchestrali hanno affrontato una sfida particolare. La contaminazione è una delle principali preoccupazioni:in particolare, se gli strumenti a fiato sono vettori di contaminazione attraverso la dispersione di aerosol.
In Fisica dei fluidi , i ricercatori dell'Università della Pennsylvania hanno collaborato con i musicisti della Philadelphia Orchestra per approfondire la nostra comprensione della quantità di aerosol prodotta e dispersa dagli strumenti a fiato.
"Idealmente, i musicisti si sarebbero seduti uno vicino all'altro per comporre il miglior suono, ma un tale arrangiamento è diventato un problema durante la pandemia di COVID", ha affermato l'autore Paulo Arratia, dell'Università della Pennsylvania.
I ricercatori hanno utilizzato la visualizzazione per caratterizzare il flusso e quindi hanno tracciato le particelle di nebbia nell'aria con un laser. Hanno anche misurato la concentrazione di aerosol da strumenti a fiato con un contatore di particelle.
Quindi hanno combinato queste due misurazioni per sviluppare una semplice equazione per descrivere la dispersione dell'aerosol, in cui la velocità dell'aerosol diminuisce con la distanza dallo strumento. L'idea è di aiutare altri ricercatori a determinare la distanza percorsa dagli aerosol misurando la velocità del flusso in uscita. Questo informa la velocità con cui il flusso decadrà.
Gli aerosol emessi dagli strumenti a fiato condividevano una concentrazione e una distribuzione delle dimensioni simili rispetto ai normali eventi vocali e respiratori.
"Siamo rimasti sorpresi dal fatto che la quantità di aerosol prodotta sia della stessa gamma del linguaggio normale", ha affermato Arratia. "Mi aspettavo velocità di flusso e concentrazioni di aerosol molto più elevate."
Le misurazioni del flusso (utilizzando la velocimetria dell'immagine delle particelle) hanno mostrato che le velocità del getto di uscita sono molto inferiori rispetto agli eventi di tosse e starnuti. Per la maggior parte degli strumenti, la lunghezza massima del decadimento è inferiore a 2 metri dall'apertura dello strumento. Di conseguenza, i musicisti a fiato dovrebbero stare a 6 piedi di distanza, in modo simile alla raccomandazione per gli individui.
I ricercatori esamineranno poi la contaminazione attraverso la dispersione dell'aerosol da un punto di vista di gruppo per capire la quantità di aerosol e di flusso prodotti dall'intera orchestra che suona insieme.
"Si spera che questo manoscritto guiderà i funzionari sanitari a sviluppare protocolli per eventi musicali dal vivo sicuri", ha affermato Arratia. + Esplora ulteriormente
