Una sola gota de tos de 100 micrómetros a una velocidad del viento de 2 metros por segundo puede viajar hasta 6,6 metros e incluso más en condiciones de aire seco debido a la evaporación de las gotas, según un estudio numérico sobre la dispersión de gotas utilizando una simulación de flujo de aire de alta fidelidad realizado por investigadores del Instituto de Computación de Alto Rendimiento (A * STAR) y publicado en la revista 'Physics of Fluids'.
La pandemia del COVID-19 ha llevado a muchos investigadores a estudiar la transmisión de gotitas en el aire en diferentes condiciones y entornos. Los últimos estudios están comenzando a incorporar aspectos importantes de la física de fluidos para profundizar nuestra comprensión de la transmisión viral.
Dinámica de fluidos en la tos
"Además de usar una mascarilla, encontramos que el distanciamiento social es generalmente efectivo, ya que se muestra que la deposición de gotas se reduce en una persona que está al menos a 1 metro de la tos", explica el autor del nuevo estudio, Fong Yew Leong.
Los investigadores utilizaron herramientas computacionales para resolver formulaciones matemáticas complejas que representan el flujo de aire y las gotas de tos en el aire alrededor de los cuerpos humanos a varias velocidades del viento y cuando son impactadas por otros factores ambientales. También evaluaron el perfil de deposición en una persona a cierta proximidad.
Una tos típica emite miles de gotas en un amplio rango de tamaños. Los científicos encontraron gotas grandes que se depositaron en el suelo rápidamente debido a la gravedad, pero el chorro de tos podría proyectarlas 1 metro incluso sin viento. Las gotas de tamaño mediano podrían evaporarse en gotas más pequeñas, que son más ligeras y más fáciles de llevar por el viento, y estas viajan más lejos.
Los investigadores ofrecen una imagen más detallada de la dispersión de las gotas, ya que incorporaron las consideraciones biológicas del virus, como el contenido no volátil en la evaporación de las gotas, en el modelado de la dispersión de las gotas en el aire.
"Una gota que se evapora retiene el contenido viral no volátil, por lo que la carga viral aumenta de manera efectiva -explica el autor Hongying Li-. Esto significa que las gotas evaporadas que se convierten en aerosoles son más susceptibles de ser inhaladas profundamente en el pulmón, lo que causa infección en la parte inferior del tracto respiratorio, que las gotas no evaporadas más grandes".
Estos hallazgos también dependen en gran medida de las condiciones ambientales, como la velocidad del viento, los niveles de humedad y la temperatura del aire ambiente, y se basan en suposiciones de la literatura científica existente sobre la viabilidad del virus COVID-19.
Si bien esta investigación se centró en la transmisión aérea al aire libre en un contexto tropical, los científicos planean aplicar sus hallazgos para evaluar el riesgo en entornos interiores y exteriores donde se reúnen multitudes, como salas de conferencias o anfiteatros.
La investigación también podría aplicarse al diseño de entornos que optimicen la comodidad y la seguridad, como las habitaciones de los hospitales que tengan en cuenta el flujo de aire interior y la transmisión de patógenos en el aire.
