Usar una máscara. Manténgase a seis pies de distancia. Evite las grandes reuniones. Mientras el mundo espera una vacuna segura y eficaz, El control de la pandemia de COVID-19 depende del cumplimiento generalizado de estas pautas de salud pública. Pero a medida que el clima más frío obliga a las personas a pasar más tiempo en interiores, bloquear la transmisión de enfermedades será más difícil que nunca.

En la 73a Reunión Anual de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física, Los investigadores presentaron una serie de estudios que investigan la aerodinámica de las enfermedades infecciosas. Sus resultados sugieren estrategias para reducir el riesgo basadas en una comprensión rigurosa de cómo las partículas infecciosas se mezclan con el aire en espacios confinados.

La investigación al comienzo de la pandemia se centró en el papel desempeñado por Gotas de caída rápida producidas al toser y estornudar. Sin embargo, Los sucesos documentados de superpropagadores insinuaban que la transmisión por el aire de partículas diminutas de las actividades cotidianas también puede ser una ruta peligrosa de infección. Cincuenta y tres de 61 cantantes en el estado de Washington, por ejemplo, se infectó después de un ensayo de coro de dos horas y media en marzo. De 67 pasajeros que pasaron dos horas en un autobús con una persona infectada con COVID-19 en la provincia de Zhejiang, Porcelana, 24 dieron positivo después.

William Ristenpart, ingeniero químico de la Universidad de California, Davis, descubrió que cuando la gente habla o canta en voz alta, producen un número dramáticamente mayor de partículas de tamaño micrométrico en comparación con cuando usan una voz normal. Las partículas producidas durante los gritos, ellos encontraron, superan en gran medida el número producido durante la tos. En conejillos de indias observaron que la influenza se puede propagar a través de partículas de polvo contaminadas. Si lo mismo es cierto para el SARS-CoV-2, los investigadores dijeron, luego, los objetos que liberan polvo contaminado, como los tejidos, pueden representar un riesgo.

Abhishek Kumar, Jean Hertzberg, y otros investigadores de la Universidad de Colorado, Roca, se centró en cómo podría propagarse el virus durante la interpretación musical. Discutieron los resultados de los experimentos diseñados para medir la emisión de aerosoles de los instrumentistas.

"Todo el mundo estaba muy preocupado por las flautas desde el principio, pero resulta que las flautas no generan tanto, ", dijo Hertzberg. Por otro lado, instrumentos como clarinetes y oboes, que tienen superficies húmedas vibrantes, tienden a producir aerosoles copiosos. La buena noticia es que se pueden controlar. "Cuando pones una mascarilla quirúrgica sobre la campana de un clarinete o trompeta, reduce la cantidad de aerosoles a niveles en un tono de voz normal ".

Los ingenieros dirigidos por Ruichen He en la Universidad de Minnesota investigaron una estrategia similar de reducción de riesgos en su estudio del campo de flujo y los aerosoles generados por varios instrumentos. Aunque el nivel de aerosoles producidos varía según el músico y el instrumento, rara vez viajaban a más de un pie de distancia. Según sus hallazgos, los investigadores idearon un modelo de asientos sensible a la pandemia para orquestas en vivo y describieron dónde colocar los filtros y los miembros de la audiencia para reducir el riesgo.

Si bien muchos empleados que anteriormente estaban confinados a la oficina continúan trabajando desde casa, Los empleadores están explorando formas de reabrir de forma segura sus lugares de trabajo manteniendo una distancia social suficiente entre las personas. Usando simulaciones bidimensionales que modelaron a las personas como partículas, Kelby Kramer y Gerald Wang de la Universidad Carnegie Mellon identificaron condiciones que ayudarían a evitar el hacinamiento y los atascos en espacios reducidos como pasillos.

Viajar hacia y desde edificios de oficinas en automóviles de pasajeros también presenta un riesgo de infección. Kenny Breuer y sus colaboradores de la Universidad de Brown realizaron simulaciones numéricas de cómo se mueve el aire a través de las cabinas de los vehículos de pasajeros para identificar estrategias que puedan reducir el riesgo de infección. Si el aire entra y sale de una habitación en puntos alejados de los pasajeros, entonces puede reducir el riesgo de transmisión. En un automóvil de pasajeros ellos dijeron, eso significa abrir estratégicamente algunas ventanas y cerrar otras.

Los matemáticos del MIT, Martin Bazant y John Bush, propusieron una nueva guía de seguridad basada en modelos existentes de transmisión de enfermedades transmitidas por el aire para identificar los niveles máximos de exposición en una variedad de ambientes interiores. Su pauta depende de una métrica llamada "tiempo de exposición acumulativo, "que se determina multiplicando el número de personas en una habitación por la duración de la exposición. El máximo depende del tamaño y la tasa de ventilación de la habitación, la cara que cubre su ocupante, la infecciosidad de las partículas en aerosol, y otros factores. Para facilitar la implementación de la directriz, Los investigadores trabajaron con el ingeniero químico Kasim Khan para diseñar una aplicación y una hoja de cálculo en línea que las personas pueden usar para medir el riesgo de transmisión en una variedad de entornos.

Como escribieron Bazant y Bush en un documento de próxima publicación sobre el trabajo, mantenerse a seis pies de distancia "ofrece poca protección contra las gotas de aerosol portadoras de patógenos lo suficientemente pequeñas como para mezclarse continuamente en un espacio interior". Un mejor, La comprensión basada en la dinámica del flujo de cómo las partículas infectadas se mueven a través de una habitación puede, en última instancia, producir estrategias más inteligentes para reducir la transmisión.