COVID-19病毒的主要傳播途徑之一是通過唾液微滴/飛沫的空氣擴(kuò)散,因此找到殺死空氣微滴中病毒的方法是最重要的。
意大利的研究人員利用超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)咳嗽產(chǎn)生的唾液液滴擴(kuò)散進(jìn)行數(shù)值建模,探索通過UV-C光使COVID-19病毒顆粒失活。
在流行初期,關(guān)于安全的社交距離、口罩的佩戴和社交行為的極度混亂,激發(fā)了恰好對(duì)唾液微滴擴(kuò)散感興趣的馬爾凱理工大學(xué)研究人員的靈感,尋找答案和方法來幫助他們。
在AIP出版的《流體物理學(xué)》中,Valerio D'Alessandro及其同事描述了使用超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)被UV-C光照射的咳嗽液滴進(jìn)行數(shù)值建模。他們還報(bào)告探索了防止病毒傳播所需的社會(huì)距離。
研究人員將唾液液滴云的演化歸零,核算了每個(gè)液滴的慣性、浮力和重量,以及它與環(huán)境的空氣動(dòng)力學(xué)相互作用。
“我們對(duì)通過UV-C光使病毒顆粒失活的可能性感興趣,”D'Alessandro說。“因此,我們探索了唾液液滴與外部UV-C輻射源--燈的相互作用。”
UV-C是一種成熟的殺菌技術(shù),因?yàn)樗芨蓴_病毒RNA的復(fù)制?!癠V-A和UV-B也能殺死病菌,并且這兩種射線存在于太陽(yáng)光內(nèi),但用這些射線殺死一個(gè)病毒大多需要15到20分鐘,”D'Alessandro說?!跋奶斓臅r(shí)候,太陽(yáng)光可以對(duì)表面進(jìn)行消毒,這也是當(dāng)時(shí)減少傳播的原因之一,但它不能用于實(shí)時(shí)消毒。這就是為什么我們決定探索UV-C輻射對(duì)病毒的影響?!?/span>
研究人員的工作解決了一些仍未完全理解的關(guān)鍵點(diǎn)。首先,他們確定1米(3.2英尺)的社交距離并不是完全安全的,這一點(diǎn)尤其重要,因?yàn)檫@是意大利及其學(xué)校的社交距離規(guī)則。
“雖然在一對(duì)一的情況下,1米的距離就足夠了,但你仍然可能被胸部以下的咳嗽飛沫擊中,”D'Alessandro說?!坝斜匾苊庥檬钟|摸眼睛、鼻子或嘴巴。我們發(fā)現(xiàn)2米(6.5英尺)是更安全的距離?!?/span>
D'Alessandro和同事們強(qiáng)調(diào),最大的液滴飛行距離約為1米。在這段距離內(nèi),他們只發(fā)現(xiàn)了有更小的液滴,這些滴液攜帶的病毒數(shù)量減少。
“重要的是,這些結(jié)果是在沒有任何背景風(fēng)的情況下獲得的,如果存在風(fēng)這種因素,距離幾乎增加了一倍,”他說?!八晕覀冃枰魃峡谡郑绕涫窃诮嚯x時(shí)?!?/span>
他們還發(fā)現(xiàn) “當(dāng)用UV-C輻射照射唾液液滴云時(shí),有可能將污染風(fēng)險(xiǎn)降低約50%--在不提供危險(xiǎn)劑量的情況下,”D'Alessandro說。“這是至關(guān)重要的,因?yàn)榛赨V-C的消毒系統(tǒng)并不總是可以接受的。UV-C可以殺死病毒,但對(duì)人類來說,更高的劑量可能是危險(xiǎn)的?!币?yàn)橐阎弑┞队赨V-C會(huì)對(duì)皮膚和眼睛造成危險(xiǎn)。
“我們的工作有助于糾正對(duì)安全社會(huì)距離的理解,”D'Alessandro說。“同時(shí),我們的計(jì)算還可以幫助設(shè)計(jì)新的基于UV-C的實(shí)時(shí)消毒設(shè)備,從而降低COVID-19傳播和其他病毒在特定情況下的風(fēng)險(xiǎn),例如對(duì)于超市收銀員或類似情況下的人?!?/span>
