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Los investigadores explican cómo la turbulencia del aire crea gotitas potencialmente virus-cargadas

Las simulaciones por ordenador se han utilizado con gran éxito estos últimos meses para visualizar la extensión del virus COVID-19 en una variedad de situaciones. En la física de líquidos, por el AIP que publica, los investigadores explican cómo la turbulencia en el aire puede crear el comportamiento asombrosamente y antiintuitivo de gotitas exhaladas, potencialmente cargado con el virus.

Los investigadores de la universidad de la Florida y de la universidad americana libanesa realizaron simulaciones por ordenador detalladas para probar una teoría matemática que desarrollaron previamente. Encontraron que las exhalaciones casi idénticas podrían extenderse en diversas direcciones cuando las variaciones iniciales minúsculas son amplificadas substancialmente por la turbulencia. Éste es el supuesto efecto mariposa.

Los investigadores llaman el volumen de aire exhalado en una tos o estornudan un soplo. Encontraron que la mayoría de las gotitas líquidas que podrían potencialmente contener el virus permanezca dentro del soplo como se extiende. Sin embargo, una pequeña cantidad de gotitas se expulsan del soplo a las velocidades cercano-balísticas, sobrepasando sumamente la porción mayor del aire exhalado.

Las gotitas que disparan fuera del soplo como puntos negros son más grandes que la norma, mientras que las que permanecen dentro del soplo son más pequeñas. Además, los autores encontraron que la porción del soplo avance a una velocidad más alta arrastraría algunas gotitas con ella. Este mecanismo turbulencia-inducido ofrece una explicación para porqué las gotitas expulsadas van a veces hasta ahora de la fuente.

Una de nuestras conclusión interesantes era que una pequeña porción del soplo del aire podría destacar. La porción separada se asemeja a un vórtice anillo-como la estructura y avance en relativamente rápidamente a lo largo de una dirección que se desvíe ligeramente del sentido de chorro.”

Nadim Zgheib, autor del estudio

Las porciones peladas-lejos son de forma anular, permitiendo que las cavidades separadas de aire avance a una velocidad más alta, las gotitas virus-cargadas peligrosas potencialmente que se extienden sobre una área extensa.

“Notamos que el centro del soplo separado es prácticamente nulo de cualquier gotita,” dijimos las salinas de Jorge autor.

La dirección los viajes separados de esta porción no puede ser predicha. Las corridas múltiples revelaron las cavidades separadas de aire virus-cargado podían viajar en muchas direcciones, alcanzando distancias grandes de la persona potencialmente infectada.

Mientras que las gotitas son arrastradas adelante por la cavidad pelada-lejos de aire, otras siguen trenzadas dentro de la carrocería principal del soplo. La densidad de estas gotitas es considerablemente más alta que el aire circundante, así que tienden a decidir bajo gravedad y a aterrizar eventual en la tierra o las superficies abajo.