Команда ученых из Массачусетского технологического института (МТИ) провела исследование динамики облака со взвешенными каплями, которое возникает после кашляния и чихания. Оказалось, что капельки облака распространяются от чихающего на значительно большее расстояние, чем предполагалось ранее. Свои результаты авторы представили в статье в Journal of Fluid Mechanics, основные выводы которой доступны на сайте МТИ.
Исследователи использовали высокоскоростную съемку (рапид) процесса распространения капель в облаке после чихания и кашляния, а также математическое моделирование этого процесса. Ученые пришли к неожиданным выводам. Они считали, что крупные капли улетят дальше мелких, так как у них больше импульс, однако аэродинамика в облаке была иной: мелкие капли дольше циркулировали в облаке и удалялись от него, а крупные быстрее оседали.
Кроме того, с течением времени облако расширилось и вовлеклось в общий поток воздуха в помещении. Ученые выяснили, что капли диаметром 100 микрометров пролетели в пять раз дальше, чем предполагалось ранее, а размером десять микрометров ─ в 200 раз дальше. Капельки меньше 50 микрометров оставались в воздухе достаточно долго, чтобы подняться вверх и достичь потолка.
Ускоренное видео распространения облака после чихания
Воздушно-капельный путь является одним из наиболее распространенных механизмов передачи возбудителей инфекций. Исследование показывает, что архитекторам и инженерам имеет смысл пересмотреть организацию систем вентилирования в общественных местах (больницах, метро, самолетах), чтобы уменьшить вероятность попадания в воздух патогенных микроорганизмов.