Visualización del flujo que emana de una tuba utilizando la técnica de lámina láser. La imagen muestra a un miembro de la Orquesta de Filadelfia, Carol Jantsch, tuba principal, que participó en el estudio sobre la dispersión de aerosoles de los instrumentos musicales de viento. Crédito:Paulo E. Arratia
Durante la pandemia de COVID-19, muchos eventos y festivales musicales en vivo fueron pospuestos e incluso cancelados para proteger a los músicos y miembros de la audiencia. Cuando comenzaron a actuar nuevamente, muchos grupos recurrieron a actuar con multitudes remotas o limitadas. También adaptaron su repertorio para promocionar piezas con cuerdas e hicieron cambios significativos en el número de músicos y sus posiciones en el auditorio.
Los conjuntos orquestales se han enfrentado a un desafío particular. La contaminación es una preocupación principal:específicamente, si los instrumentos de viento son vectores de contaminación a través de la dispersión de aerosoles.
En Física de los Fluidos , investigadores de la Universidad de Pensilvania trabajaron con músicos de la Orquesta de Filadelfia para profundizar nuestra comprensión de la cantidad de aerosol que producen y dispersan los instrumentos de viento.
"Idealmente, los músicos se sentarían uno cerca del otro para componer el mejor sonido, pero esa disposición se convirtió en un problema durante la pandemia de COVID", dijo el autor Paulo Arratia, de la Universidad de Pensilvania.
Los investigadores utilizaron la visualización para caracterizar el flujo y luego rastrearon las partículas de niebla en el aire con un láser. También midieron la concentración de aerosoles de los instrumentos de viento con un contador de partículas.
Luego combinaron estas dos medidas para desarrollar una ecuación simple para describir la dispersión del aerosol, en la que la velocidad del aerosol decae con la distancia desde el instrumento. La idea es ayudar a otros investigadores a determinar qué tan lejos viajarán los aerosoles midiendo la velocidad del flujo de salida. Esto informa qué tan rápido decaerá el flujo.
Los aerosoles emitidos por los instrumentos de viento compartieron una concentración y una distribución de tamaño similares en comparación con los eventos normales de habla y respiración.
“Nos sorprendió que la cantidad de aerosol producido sea del mismo rango que el habla normal”, dijo Arratia. "Esperaba velocidades de flujo y concentraciones de aerosol mucho más altas".
Las mediciones de flujo (utilizando velocimetría de imágenes de partículas) mostraron que las velocidades de los chorros de salida son mucho más bajas que los eventos de tos y estornudos. Para la mayoría de los instrumentos, la longitud máxima de caída es inferior a 2 metros desde la apertura del instrumento. En consecuencia, los músicos de viento deben mantenerse a 6 pies de distancia, similar a la recomendación para los individuos.
A continuación, los investigadores analizarán la contaminación a través de la dispersión de aerosoles desde un punto de vista grupal para comprender cuánto aerosol y flujo produce toda la orquesta tocando en conjunto.
"Con suerte, este manuscrito guiará a los funcionarios de salud a desarrollar protocolos para eventos musicales en vivo seguros", dijo Arratia. Hacer música y el flujo de aerosoles
