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Un nuovo concetto di comunicazione per individuare delle le particelle cariche di virus

Quanto tempo di particelle cariche di virus persistono in un elevatore dopo una persona infettata con le foglie COVID-19? E c'è un modo individuare quelle particelle? Un gruppo di elettrotecnici e di informatici a KAUST ha precisato per rispondere a queste domande facendo uso delle equazioni matematiche di dinamica fluida.

Noi found1 che di particelle cariche di virus possono ancora essere individuate parecchi minuti dopo un breve scatto dell'elevatore da una persona infettata.„

Osama Amin, elettrotecnico, re Abdullah University di scienza e tecnologia

Le equazioni del gruppo e le simulazioni del respiro suggeriscono che la capacità di un biosensore di individuare un virus migliori una volta collocata su una parete dell'elevatore che può riflettere le particelle. Inoltre, proteggere gli occupanti futuri, la quantità di particelle nell'aria può essere diminuita rendendo le altre tre pareti assorbenti.

Amin ed i suoi colleghi a KAUST stanno lavorando a sviluppare un concetto non tradizionale di comunicazione chiamato “comunicazione via respiro.„ Il prodotto chimico dei modelli concept2 e le molecole biologiche emessi in respiro esalato come se siano portafili di informazioni in un sistema di comunicazione che può essere individuato sull'altra estremità “da un ricevitore,„ in questo caso un biosensore.

“Questo genere di studio richiede per introdurre dai ricercatori con competenza varia nella modellistica del canale, nella progettazione di sistema e nell'integrazione teoriche e schemi di apprendimento automatico,„ dice Amin.

Nel loro lavoro precedente, hanno usato le equazioni per capire come le molecole esalate disperdono in spaces3 aperto. Essi anche proposed4 che un sistema di percezione che può individuare le molecole ha esalato dal respiro della gente alle riunioni di massa.

Nella loro attività in corso, hanno sviluppato un modello e le simulazioni che descrivono che cosa accade alle molecole esalate in respiro all'interno di una stanza chiusa durante spazio e tempo. La loro modellistica ha preso in considerazione le capacità delle pareti di assorbire o riflettere le particelle. Una volta che i loro modelli potessero descrivere, risolvere e simulare di concentrazione carica di virus della particella in una piccola stanza sopra spazio e tempo, i ricercatori lavorati a calcolare la probabilità di un biosensore che può individuare quelle particelle.

I calcoli hanno presupposto la distribuzione di un biosensore che usa gli anticorpi per legare ad un virus specifico e per iniziare un segnale. Egualmente hanno rappresentato i parametri quali tempo ed il volume di campionatura dell'aerosol, l'efficienza del campionamento e la probabilità degli anticorpi che legano ad un virus.

“Il nostro studio fornisce matematico vitale e gli attrezzi di simulazione per la nostra ricerca principale sulla comunicazione via respiro, che speriamo saranno utilizzati per le più analisi e progettazioni di sistema,„ dice l'informatico di KAUST Basem Shihada.

Il gruppo ora sta sviluppando un prototipo di campionatura e di rilevazione dell'aerosol per i prodotti chimici organici esalati in respiro. “Egualmente pianificazione sulla proposta dei meccanismi che diminuiscono la probabilità dell'infezione nei piccoli spazi, compreso i meccanismi di ventilazione, sanitization periodico dell'aria e la progettazione delle pareti assorbenti e riflettenti,„ diciamo Shihada.

Source:
Journal reference:

Amin, O., et al. (2021) Viral Aerosol Concentration Characterization and Detection in Bounded Environments. IEEE Transactions on Molecular, Biological and Multi-Scale Communications. doi.org/10.1109/TMBMC.2021.3083718.