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咳嗽时把头低下去,模拟发现可减少呼吸道飞沫传播

2024-11-02 205


COVID-19 疫情已入侵我们的日常生活 2 年多,一波刚平一波又起,由于呼吸道飞沫是 COVID-19 传播主因,科学界因此对传播背后流向产生兴趣。根据一项流体力学新实验,科学家发现咳嗽时低头朝下,可以确保大部分飞沫进入尾流区域、减少颗粒移动距离。

当我们说话、咳嗽和呼吸时,一股气流会经由我们的嘴与鼻子自肺部喷出,形成飞沫进入空气,而高能量的声音释放如:唱歌和咳嗽等会增加飞沫数量,也有更大力量进一步扩散至周围空间。

携带病毒颗粒的飞沫能在空气中悬浮数小时并构成感染风险,在密闭空间中,一个人吸入的病毒量与被感染者排放到空气中的病毒量成正比,而科学家也开始对飞沫传播背后的流体动力学产生兴趣。

一组研究团队以 3D 打印技术制作了白色树脂人体模型,每个模型倾斜角度不同,以代表我们上下楼梯时自然的倾斜弧度,然后将模型置入称为“水洞(water tunnel)”的循环闭路水管装置,接着把微小的空心玻璃球丢入隧道,以激光照射观察人体模型后方的空气流动,称为尾流区域。

根据模拟,低于头部且向地面移动的粒子,会被每个人体模型的尾流捕获并往下移动,位于头顶上方的粒子则能水平移动到相对较远的距离,也就是说,如果人体喷出的飞沫集中在肩部下方,则行进距离较短且会向下移动,根据模拟结果团队认为,当我们咳嗽时低下头,应该有助于减少病毒颗粒传播。

不过我们还需要更多研究佐证,该团队之后想研究人在实际走路时咳嗽,会引发哪些流体动力学效应。

  • Coughing downward reduces spread of respiratory droplets: study
  • COVID: How the disease moves through the air

(首图来源:pixabay)

2022-01-10 08:57:00

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