打喷嚏不是那么简单,它可形成一个多相湍流云:动画显示,咳嗽和打喷嚏产生的飞沫传播的距离比我们想象的要远得多。飞沫一旦聚集成云,它们传播的范围将是原来的200倍。
研究人员称,这个距离远远超过了人们的预想,并警告称,这些飞沫可能进入空调系统。他们呼吁,为了阻止细菌的传播,应该对办公室的通风系统重新进行设计
研究人员在论文中指出,咳嗽或打喷嚏产生的飞沫就是一个“多相湍流云”。这是因为这些飞沫在变成液滴或者固体残余物之前,会与周围的空气混合到一起。
这项研究的负责人约翰-布什称:“当你咳嗽或者打喷嚏的时候,你会看见飞沫;而当别人对着你打喷嚏的时候,你会感觉到飞沫。但是,你看不到飞沫与空气流形成的气体云。气体云的形成会使飞沫,尤其是那些较小的飞沫传播到更远的地方。
咳嗽或打喷嚏是产生的较小的飞沫一旦形成气体云,其传播的距离是单独飞行时的5到200倍——之前人们的估算已经被证实。
在气体云中,这些飞沫将传播更远的距离,意味着办公室的通风系统比人们预想的更容易传播传染性疾病。因此,建筑师和工程师也许应该重新考虑工作场所和医院的设计,以及机场的空气流通状况,以减少空气传播的致病菌在人群中感染的几率。
“我们通过通风设备感染疾病的几率,比预想的要高得多。”该论文的共同作者之一,麻省理工学院土木工程和环境工程系助理教授吕底亚-保罗以巴说。
他们的论文《剧烈的呼气:咳嗽和打喷嚏》已经在《流体力学》杂志上发表。
约翰-布什说:“如果你忽视这种气体云的存在,那么,你会认为大的飞沫比小飞沫传播的距离远,且传播距离最多不过几米。”
“不过,通过阐明这种气体云的动力学特征,我们已经发现,在这种气体云内也存在循环。那些小的飞沫移动范围更大,并可能重新悬浮在气体云内部的漩涡中,并因此更不容易沉淀下来。“基本上,小飞沫会被气体云带到更远的地方,而较大的飞沫则会在早些时候落到地面。
研究人员在论文中指出,咳嗽或打喷嚏产生的飞沫就是一个“多相湍流云”。这是因为这些飞沫在变成液滴或者蒸发成固体残余物之前,会与周围的空气混合到一起。
“因此,并不是飞沫越大,其传播的距离越远。”麻省理工学院的研究人员现在正在开发新的工具和研究,以扩展人们对这一问题的了解。比如,只要设定某个空气条件,研究人员就能够更好地预测某种致病菌的传播范围。
约翰-布什称,“确定致病菌的传播轨迹是非常重要的。”“致病菌到哪里去了?'随着我们的研究不断深入,我们将提供完全不同的答案。”