Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Omarrangering af orkestermusikere for at reducere sygdomsspredende aerosoler

Kredit:CC0 Public Domain

Et team af forskere ved University of Utah Salt Lake City har fundet, via simulering, at det er muligt at omarrangere musikere, der spiller blæseinstrumenter i et orkester, for at mindske spredningen af ​​sygdomsbelastede aerosoler. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , gruppen beskriver simuleringer, de kørte, som viste luftstrømsmønstre under orkesteroptrædener, og hvad de fandt.

Da pandemien spredte sig over hele verden, en af ​​de grupper, der umiddelbart blev berørt, var musikere, især dem, der spiller blæseinstrumenter. Da det blev fastslået, at virussen bag COVID-19 blev båret gennem luften som en del af aerosoler, embedsmænd begyndte at aflyse orkesterforestillinger.

Pandemien forhindrede også musikere i at øve sammen, som er afgørende for at vedligeholde færdigheder. Nu, selv om lockdowns lettes i mange lande, orkesteroptrædener er stadig ikke genoptaget på grund af frygt for at sprede sygdommene blandt musikere, der ikke er blevet vaccineret. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at minimere risikoen ved orkesterøvelser og optrædener ved at omarrangere, hvor spillerne sidder, mens de spiller.

For at lære mere om luftstrømmen og aerosoler i den under orkesterforestillinger, forskerne indsamlede data fra tidligere eksperimenter, der viser, hvordan luft bevæger sig efter at være blevet udstødt fra forskellige instrumenter. Disse data blev sat ind i en luftbevægelsessimulering, sammen med andre parametre, såsom ventilation til det givne sted.

Holdet begyndte derefter at pille ved siddearrangementerne og opdagede, at de ved at foretage visse ændringer kunne reducere den virale belastning i luften, hvor musikerne spillede. De fandt, for eksempel, at sætte slagtøjsspillere tættere på midten af ​​gruppen og dem, der spiller blæseinstrumenter i udkanten – og så tæt som muligt på luftåbninger – kunne de dramatisk reducere spredningen af ​​aerosoler.

Visualisering af basisluftstrømmen i Abravanel Hall. Farver angiver lufthastighed og er vist på en logaritmisk skala. Kredit:Hedworth et al., Sci. Adv. 2021; 7:eabg4511

Forskerne flyttede derefter deres eksperiment til den virkelige verden ved at lade vaccinerede spillere til Utah Symphony ændre deres siddearrangementer, så de matcher simuleringerne. Forskerne testede derefter luften, mens musikerne spillede. Ved at studere dataene, de fandt ud af, at det nye sædearrangement reducerede koncentrationen af ​​virtuel viral belastning med en faktor 100 - fra 0,01 til kun 0,001 partikler pr. liter luft.

Sammenligning af aerosolkoncentrationer, både øjeblikkelig og gennemsnitlig, for basisscenariet og for den foreslåede afbødningsstrategi. Kredit:Hedworth et al., Sci. Adv. 2021; 7:eabg4511
En visualisering af det foreslåede siddearrangement for orkestret. Farver angiver den hastighed, hvormed de respiratoriske aerosoler udsendes ved (rød er høj, blå er lav), og størrelse angiver mængden af ​​aerosoler, der udsendes pr. sekund. Kredit:Hedworth et al., Sci. Adv. 2021; 7:eabg4511

© 2021 Science X Network




Varme artikler