Volymen av hostmoln som genereras av en människa ökar med tiden på grund av att den omgivande luften dras in i den (botten). Förändring i molnets volym som en funktion av avståndet från munnen (Överst). Masker minskar volymen avsevärt som ses i infällningen. Kredit:Amit Agrawal och Rajneesh Bhardwaj
Eftersom coronaviruset har påverkat mer än 30 miljoner människor globalt, forskare har alltmer fokuserat på i vilken utsträckning luftburna andningsdroppar som bär viruset reser och kontaminerar luften efter att en infekterad person hostar.
Medan forskare har studerat egenskaperna hos luft vid munnen, såsom volym, temperatur, droppfördelning, och luftfuktighet, mindre är känt om hur dessa egenskaper förändras när hostmolnet färdas. I Vätskans fysik , forskare uppskattar volymen hos hostmolnet och kvantifierar minskningen av dess volym i närvaro av en ansiktsmask.
"Vi uppskattar denna volym av luften, som kan bidra till att utforma ventilation av slutna utrymmen och följaktligen minska spridningen av sjukdomen, "sade Amit Agrawal, en av författarna.
Forskarna undersökte också variationen i temperatur och luftfuktighet i hostmolnet som den avgörande faktorn som påverkar droppfördelningen i molnet.
Med hjälp av en analys baserad på jet-teori och experimentella data från litteraturen, de upptäckte att det är de första 5 till 8 sekunderna efter hosta som är avgörande för att de utandade dropparna svävar i luften och, följaktligen, för spridningen av sjukdomen. Efter den tiden, hostmolnet börjar vanligtvis skingras.
Forskarna fann att molnvolymen utan mask är cirka 7 gånger större än med en kirurgisk mask och 23 gånger större än med en N95-mask.
"Vi upptäckte att allt som minskar den sträcka som molnet tillryggalägger, som en mask, näsduk, eller hosta in i en armbåge, bör avsevärt minska den region över vilken dropparna sprids vid hosta och därmed risken för infektion, sa Rajneesh Bhardwaj, annan författare.
Intressant, forskarna fann hur hårt en person hostar, som påverkar den initiala hastigheten och volymen av hosta, påverkar inte volymen i hostmolnet när personen inte bär en mask, även om den initiala volymen är mycket viktig för en person som bär en mask.
Forskarna fastställde att volymen av ett hostmoln varierar som en kub av den totala sträckan som molnet tillryggalagt med proportionalitetskonstanten på 1 till 150. Denna formel kommer att vara till hjälp för att bestämma det maximala antalet personer som kan tas emot på en sjukhusavdelning , och den lägsta hastighet med vilken luft i ett rum, hiss, biografsal, bil, flygplanskabin, eller restaurang behöver cirkuleras för att bibehålla färskhet och minska risken för infektion.
