COVID-19: Μάσκες και αποστάσεις ΔΕΝ σώζουν από τη διάδοση μικρών σταγονιδίων

• Μιχάλης Θερμόπουλος
• 21 Οκτωβρίου 2020 |

Να φοράτε μάσκα, να κρατάτε αποστάσεις από τους γύρω σας και να αποφεύγετε τον συνωστισμό είναι οι συνηθισμένες συστάσεις για τον περιορισμό της πανδημίας COVID-19. Ωστόσο, οι επιστημονικές βάσεις στις οποίες βασίζονται αυτές οι συστάσεις είναι ξεπερασμένες και δεν αντικατοπτρίζουν πλέον την τρέχουσα επιστημονική γνώση.

Για να το αλλάξουν αυτό, πολλές ερευνητικές ομάδες από το πεδίο της μηχανικής των ρευστών (fluid dynamics) ένωσαν τις δυνάμεις τους και ανέπτυξαν ένα νέο, βελτιωμένο μοντέλο διάδοσης μολυσματικών σταγονιδίων.

Έχει αποδειχθεί ότι είναι λογικό να φοράμε μάσκες και να διατηρούμε αποστάσεις, αλλά αυτό δεν πρέπει να μας παρασύρει σε μια ψευδή αίσθηση ασφάλειας. Ακόμη και με μάσκα, τα μολυσματικά σταγονίδια μπορούν να μεταδοθούν σε αρκετά μέτρα απόσταση και να παραμείνουν στον αέρα περισσότερο από ό,τι νομίζαμε προηγουμένως.

Στο ερευνητικό έργο συμμετείχαν ερευνητές από τα TU Wien (Βιέννη), πανεπιστήμιο της Φλόριντα (ΗΠΑ), Σορβόννη (Γαλλία), πανεπιστήμιο Clarkson (ΗΠΑ) και το MIT (ΗΠΑ). Το νέο μοντέλο μηχανικής ρευστών για μολυσματικά σταγονίδια δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό International Journal of Multiphase Flow.

COVID-19: Μια νέα οπτική στα παλιά δεδομένα

"Η κατανόησή μας για τη διάδοση σταγονιδίων που έχει γίνει αποδεκτή παγκοσμίως βασίζεται σε μετρήσεις από τη δεκαετία του 1930 και του 1940", λέει ο καθηγητής Alfredo Soldati από το Ινστιτούτο Μηχανικής Ρευστών και Μεταφοράς Θερμότητας στο TU Wien. “Εκείνη την εποχή, οι μέθοδοι μέτρησης δεν ήταν τόσο καλές όσο σήμερα, υποψιαζόμαστε ότι ειδικά τα μικρά σταγονίδια δεν μπορούσαν να μετρηθούν αξιόπιστα”.

Σε προηγούμενα μοντέλα, έγινε μια αυστηρή διάκριση μεταξύ μεγάλων και μικρών σταγονιδίων: Τα μεγάλα σταγονίδια έλκονται προς τα κάτω από τη βαρύτητα, τα μικρά κινούνται προς τα εμπρός σχεδόν σε ευθεία γραμμή, αλλά εξατμίζονται πολύ γρήγορα. “Αυτή η εικόνα είναι απλοποιημένη”, λέει ο Alfredo Soldati. “Επομένως, είναι καιρός να προσαρμόσουμε τα μοντέλα στην τελευταία έρευνα, προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα τη διάδοση του ιού SARS-CoV-2", πρόσθεσε.

Από την άποψη της μηχανικής των ρευστών, η κατάσταση είναι περίπλοκη. Τελικά, έχουμε να κάνουμε με τη λεγόμενη ροή πολλαπλών φάσεων: Τα ίδια τα σωματίδια είναι υγρά, αλλά κινούνται σε νέφος αερολυμάτων. Η ειδικότητα του Soldati είναι ακριβώς τέτοια πολυφασικά φαινόμενα: “Τα μικρά σταγονίδια θεωρούνταν προηγουμένως ακίνδυνα, αλλά αυτό είναι σαφώς λάθος. Ακόμα και όταν το σταγονίδιο νερού εξατμιστεί, παραμένει ένα σωματίδιο αερολύματος, το οποίο μπορεί να περιέχει τον ιό. Αυτό επιτρέπει στους ιούς να εξαπλωθούν σε αποστάσεις αρκετών μέτρων και να παραμείνουν στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα”.

Σταγονίδια με ιικό φορτίο [πηγή: TU Wien]

Σε τυπικές καθημερινές καταστάσεις, ένα σωματίδιο με διάμετρο 10 μικρομέτρων (το μέσο μέγεθος των σταγονιδίων που εκπέμπονται από το σάλιο) χρειάζεται σχεδόν 15 λεπτά για να πέσει στο έδαφος. Επομένως, είναι πιθανό να έρθουμε σε επαφή με τον ιό ακόμη και όταν τηρούνται οι κανόνες κοινωνικής απόστασης. Όπως για παράδειγμα στον κλωβό ενός ασανσέρ που χρησιμοποιήθηκε από μολυσμένα άτομα λίγο πριν μπούμε μέσα εμείς. Ιδιαίτερα προβληματικά είναι τα περιβάλλοντα με σχετικά υψηλή υγρασία, όπως οι αίθουσες συσκέψεων με ανεπαρκή αερισμό. Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή τον χειμώνα επειδή η σχετική υγρασία είναι υψηλότερη από ό,τι το καλοκαίρι.

COVID-19: Οι κανόνες προστασίας είναι χρήσιμοι, αλλά όχι επαρκείς

"Οι μάσκες είναι χρήσιμες επειδή σταματούν τα μεγάλα σταγονίδια. Και η διατήρηση αποστάσεων είναι επίσης χρήσιμη. Αλλά τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι κανένα από αυτά τα μέτρα δεν μπορεί να παρέχει εγγυημένη προστασία", λέει ο Soldati. Με το μαθηματικό μοντέλο που έχει τώρα παρουσιαστεί και τις τρέχουσες προσομοιώσεις που βρίσκονται σε εξέλιξη, είναι δυνατόν να υπολογιστεί η συγκέντρωση των σταγονιδίων που μεταφέρουν ιούς σε διαφορετικές αποστάσεις σε διαφορετικούς χρόνους.

"Μέχρι τώρα, οι πολιτικές αποφάσεις σχετικά με τα μέτρα προστασίας για την COVID-19 βασίστηκαν κυρίως σε μελέτες από τους τομείς της ιολογίας και της επιδημιολογίας. Ελπίζουμε ότι στο μέλλον θα συμπεριληφθούν επίσης ευρήματα από τη μηχανική των ρευστών", λέει ο Soldati.

Πηγές: https://www.tuwien.at, https://medicalxpress.com

iatronet