Sommerfugleeffekt kan fordoble vandring af virusfyldte dråber

Computersimuleringer er blevet brugt med stor succes i de seneste måneder til at visualisere spredningen af ​​COVID-19-virussen i en række forskellige situationer. I Fysik af væsker , forskere forklarer, hvordan turbulens i luften kan skabe overraskende og kontraintuitiv adfærd hos udåndede dråber, potentielt fyldt med virus.

Efterforskere fra University of Florida og Lebanese American University udførte detaljerede computersimuleringer for at teste en matematisk teori, de udviklede tidligere. De fandt, at næsten identiske udåndinger kunne spredes i forskellige retninger, når små indledende variationer forstærkes væsentligt af turbulens. Dette er den såkaldte sommerfugleeffekt.

Efterforskerne kalder mængden af ​​udåndingsluft i en hoste eller nys for et sug. De fandt, at de fleste flydende dråber, der potentielt kunne indeholde virus, forbliver i pusten, mens den spredes. Imidlertid, et lille antal dråber udstødes fra pusten ved næsten ballistiske hastigheder, kraftigt overskrider størstedelen af ​​udåndingsluften.

Dråberne, der skyder ud af pusten som kugler, er større end normen, mens de, der forbliver i pusten, er mindre. Derudover forfatterne fandt ud af, at den del af pusten, der bevægede sig frem med en højere hastighed, ville trække et par dråber med sig. Denne turbulens-inducerede mekanisme giver en forklaring på, hvorfor udstødte dråber nogle gange går så langt fra kilden.

"Et af vores interessante resultater var, at en lille del af luftpusten kunne løsne sig, " sagde forfatter Nadim Zgheib. "Den løsrevne del ligner en hvirvelringlignende struktur og bevæger sig relativt hurtigt langs en retning, der afviger lidt fra strømningsretningen."

De afpillede dele er ringformede, lader de adskilte luftlommer bevæge sig frem ved højere hastighed, potentielt sprede farlige virusfyldte dråber over et stort område.

"Vi har bemærket, at midten af ​​den adskilte pust praktisk talt er fri for dråber, " sagde forfatteren Jorge Salinas.

Retningen af ​​denne løsrevne del kan ikke forudsiges. Flere kørsler afslørede løsrevne lommer med virusfyldt luft kunne bevæge sig i mange retninger, når store afstande fra den potentielt inficerede person.

Mens dråber trækkes med af den afpillede luftlomme, andre forbliver strandet i puffens hoveddel. Tætheden af ​​disse dråber er betydeligt højere end den omgivende luft, så de har en tendens til at slå sig ned under tyngdekraften og til sidst lande på jorden eller overfladerne nedenfor.