La transmisión del coronavirus a través de las gotas suspendidas en el aire, o aerosoles, es uno de los caballos de batalla de los físicos, que intentan crear modelos para predecir cómo se comportarán estas moléculas para poder adoptar medidas cada vez más eficaces contra el contagio. En un nuevo artículo publicado en « Physics of Fluids», investigadores del Instituto de Computación de Alto Rendimiento A*STAR han llevado a cabo un estudio numérico sobre la dispersión de gotas utilizando una simulación del flujo de aire a alta resolución.
Así fue como los físicos hallaron que una sola gota, generada por una tos, con un tamaño de 0,1 milímetros transportada en un aire que corre a 2 metros por segundo, puede viajar hasta 6,6 metros e incluso más si el aire es seco. «Además de usar una máscara, encontramos que el distanciamiento social es generalmente efectivo, ya que se muestra que la deposición de gotas se reduce en una persona que está al menos a un metro de la generación de la tos», explica Fong Yew Leong, uno de los autores del estudio.
Estelas de aire alrededor del posible nuevo infectado
Una tos típica emite miles de gotas en un amplio rango de tamaños: las gotas grandes se depositan rápidamente en el suelo debido a la gravedad, si bien el chorro de tos podría proyectarlas un metro incluso sin viento. Por el contrario, las gotas de tamaño mediano se pueden evaporar en gotas más pequeñas, que son más ligeras y fáciles de ser transportadas, además de ser capaces de viajar más lejos.
Los investigadores utilizaron diferentes softwares matemáticos que relacionaron el flujo de aire y las gotas de tos transportadas alrededor de dos cuerpos humanos: el que produce la tos y otra persona que está frente a él. Por otro lado, se tuvo en cuenta varias velocidades del viento y otros factores ambientales, como la humedad, así como un análisis desde varios ángulos para poder identificar las posibles trayectorias de estas gotas portadoras de SARS-CoV-2. Así descubrieron que en torno al ser humano sobre el que se tose se crean una suerte de estelas que alteran la trayectoria de las gotas.
Estos modelos también tuvieron en cuenta las carcterísticas biológicas del virus, como el contenido no volátil en la evaporación de las gotas en el modelo de la dispersión en el aire. «Una gota que se evapora retiene el contenido viral no volátil, por lo que la carga viral aumenta de manera efectiva», explica Hongying Li, otro de los autores del estudio. «Esto significa que las gotas evaporadas que se convierten en aerosoles son más susceptibles de ser inhaladas profundamente en el pulmón, lo que causa infección en la parte inferior del tracto respiratorio, algo que no ocurre en el caso de las gotas no evaporadas más grandes». Es decir, que los aerosoles y la carga vírica que portan se dirigen directamente al pulmón por las vías respiratorias, causando una infección más aguda y directa que si el virus se expande desde nuestra boca o fosas nasales.
Apuntes sobre el estudio
No obstante, los investigadores advierten que estos hallazgos también dependen en gran medida de las condiciones ambientales, como la velocidad del viento, los niveles de humedad y la temperatura del aire ambiente, además de que los modelos están basados en otros estudios existenes sobre la viabilidad del coronavirus que provoca el Covid-19.
Por otro lado, esta investigación se centró sobre todo en la transmisión aérea al aire libre en climas cálidos y húmedos, si bien el siguiente paso de los físicos es aplicar sus hallazgos en entornos interiores y exteriores donde se reúnen multitudes, como salas de conferencias o anfiteatros. La investigación también podría aplicarse al diseño de entornos que optimicen la comodidad y la seguridad, como las habitaciones de los hospitales que tengan en cuenta el flujo de aire interior y la transmisión de patógenos en el aire.