Skematisk af en tynd flydende film, der tørrer på en overflade og sammenligning af tidsvarierende filmtykkelse med en coronavirus-titer (den laveste koncentration af virus, der stadig inficerer celler) på plastik. Kredit:R. Bhardwaj og A. Agrawal
Hvordan formår COVID-19-virussen at overleve på overflader? At finde ud af, forskere i Indien undersøger tørretiderne for tynde flydende film, der vedvarer på overflader, efter at de fleste åndedrætsdråber er fordampet.
Mens tørretiden for typiske åndedrætsdråber er i størrelsesordenen sekunder, overlevelsestiden for COVID-19-virus på forskellige overflader inden for de seneste forsøg viste sig at være i størrelsesordenen timer. Denne uoverensstemmelse antyder en størrelsesorden forskel i tiden mellem dråbetørring og overlevelsestiden for COVID-19 virus på overflader.
I Væskers fysik , Rajneesh Bhardwaj og Amit Agrawal, professorer ved IIT Bombay, beskrive, hvordan en nanometer tyk flydende film klæber til overfladen, på grund af London-van der Waals styrker, som tillader COVID-19-virussen at overleve i timevis.
"For at beskrive denne tynde film, vi brugte værktøjer, der ellers sjældent bruges af forskere inden for ingeniørområdet, "sagde Bhardwaj." Specifikt, vi udviklede en beregningsmodel for filmens fordampningshastighed som en funktion af frakobling og Laplace -tryk inde i filmen, ved hjælp af Hertz-Knudsen-loven, en veletableret kinetisk teori om gasser. "
Den nanometriske film antages at ligne en pandekage, der er afsat på en overflade. Forskerne undersøgte kortvarigt ændringer i tørretiden som en funktion af kontaktvinkel og overfladetype.
"Vores model for tyndfilmstransport viser, at overlevelse eller tørretid for en tynd flydende film på en overflade er i størrelsesordenen timer og dage, ligner det, der er blevet observeret i målinger af virustiteren [den laveste koncentration af virus, der stadig inficerer celler], "sagde Agrawal." Det indfanger den relativt længere overlevelsestid på plast og glas i forhold til metaller. "
Evnen til at forudsige overlevelse af en coronavirus på forskellige overflader kan hjælpe med at forhindre og indeholde spredning af COVID-19. Dette arbejde giver indsigt i, hvordan COVID-19-virus overlever i timer eller dage på faste overflader under omgivende forhold.
"Vores største overraskelse var, at tørretiden for denne nanometriske film er i størrelsesordenen timer, "sagde Bhardwaj." Det tyder på, at overfladen ikke er helt tør, og den langsomt fordampende nanometriske film giver det medium, der kræves til overlevelse af coronavirus. "
Da en længere overlevelsestid for virussen svarer til øgede chancer for at blive smittet, "det er ønskeligt at desinficere ofte berørte overflader, f.eks. dørhåndtag eller håndholdte enheder, og inden for hospitaler og andre områder, der er tilbøjelige til udbrud, "sagde Agrawal.
"Vi anbefaler også opvarmning af overflader, fordi selv høje temperaturer af kort varighed, hvor overfladen har en højere temperatur end omgivelserne, kan hjælpe med at fordampe den nanometriske film og ødelægge virussen. "