Des expériences avec des têtes factices et des masques. Crédit : SU Vienne
Les petites gouttelettes chargées d’infections disparaissent plus progressivement après l’expiration par rapport aux modèles précédents recommandés. Les expériences et les simulations de la TU Wien (Vienne) peuvent maintenant clarifier cela.
Il est plus facile d’être infecté en hiver qu’en été – cela est vrai pour cette pandémie de Corona, concernant la grippe, et pour d’autres maladies virales. L’humidité des membres de la famille joue un rôle important à cet égard. À l’extérieur, il est beaucoup plus élevé à l’extérieur en hiver qu’en été, comme le montre le fait que le souffle se condense directement en gouttelettes dans l’air frais.
Les modèles antérieurs supposaient que seules les grosses gouttelettes minuscules poseraient un risque d’infection important, principalement parce que les petites gouttelettes s’échappent rapidement. A SU Wien (Vienne), néanmoins, en coopération avec l’Université de Padoue, il a maintenant été prouvé que ce n’est pas vrai : en raison de la forte humidité de l’air que nous respirons tous, même de petites gouttelettes peuvent rester dans l’air beaucoup plus long par rapport à ce qui était supposé précédemment. La recherche a été publiée dans la revue scientifique PNAS .
Simulations et têtes en plastique
Le professeur Alfredo Soldati et son équipe de l’Institut de mécanique des liquides et de transfert de chaleur TU Wien étudient des mouvements composés de divers composants, appelés « écoulements multiphasiques ». Cela inclut l’air que la personne infectée expire lorsqu’elle éternue : les virus infectieux particuliers se présentent généralement sous forme de gouttelettes liquides de différentes tailles, avec du carburant entre les deux.
Ce mélange particulier conduit à une conduite d’écoulement relativement compliquée : les deux gouttelettes et le gaz se déplacent, chaque composant s’influence l’un l’autre et les gouttelettes peuvent s’évaporer et devenir elles-mêmes du carburant. Pour comprendre ces effets, des simulations sur ordinateur personnel ont été créées, dans lesquelles la dispersion associée aux gouttelettes et à l’air inspiré et expiré peut être calculée à différents paramètres environnementaux, par exemple à partir de différentes températures et humidité.
De plus, des expériences ont été exécutées. Une buse dotée d’un dispositif de contrôle à commande électromagnétique a été installée dans la tête en plastique pour appliquer un mélange de gouttelettes et de gaz d’une manière spécifiquement définie. La procédure a été enregistrée avec des caméras à grande vitesse, de sorte qu’il a été possible de calculer exactement quelles minuscules gouttelettes sont restées dans l’air ainsi que pendant combien de temps. L’équipe de Francesco Picano à l’université ou au collège de Padoue semblait être impliquée dans le projet de recherche.
Le flux d’air respirable humide fait flotter les gouttelettes plus longtemps
“Nous avons constaté que les petites gouttelettes restent dans l’environnement un ordre associé à la magnitude plus longtemps par rapport à ce que l’on pensait auparavant”, explique Alfredo Soldati. « Il y a une raison simple derrière cela : le taux d’évaporation de minuscules gouttelettes n’est pas déterminé par l’humidité relative régulière de l’environnement, mais par l’humidité locale directement au niveau de la gouttelette. « L’air expiré est beaucoup plus humide que l’environnement ambiant, et cette humidité expirée fait que les petites gouttelettes s’évaporent beaucoup plus lentement. Lorsque les toutes premières gouttelettes s’évaporent, cela entraîne localement une augmentation de l’humidité, ce qui ralentit davantage le processus d’évaporation d’autres minuscules gouttelettes.
« Cela signifie vraiment que les petites gouttelettes minuscules sont infectieuses plus longtemps que prévu, mais cela ne devrait pas être un motif de pessimisme », explique Alfredo Soldati. « Cela nous montre simplement que vous devez rechercher de tels phénomènes de la bonne manière pour les comprendre. À ce moment-là, pourrons-nous tous faire des recommandations scientifiquement audio, par exemple concernant les masques et les distances de sécurité. ”
Référence : « Short-range contact with airborne virus tranny and current guidelines » par Jietuo Wang, Mobin Alipour, Giovanni Soligo, Alessio Roccon, Marco De Paoli, Francesco Picano plus Alfredo Soldati, quatorze septembre 2021, Actes de l’Académie nationale associée aux sciences .
DOI : dix. 1073/pnas. 2105279118
