Tại sao khoảng cách khuyến cáo không đủ ngăn virus lan truyền của qua không khí

Tất cả chúng ta đều nhớ lời khuyên được lặp lại thường xuyên trong thời kỳ COVID: giữ khoảng cách sáu feet (gần hai mét) với người khác trong khi chờ xếp hàng để tránh sự lan truyền của virus. Dù có lý do nhưng lời khuyên này không tính đến sự phức tạp của động lực học chất lỏng chế ngự cách các hạt trong không khí trên thực tế di chuyển thông qua không khí khi người đi lại và dừng chân.

Hiện tại, một nhóm các nhà nghiên cứu ở ĐH Amherst Massachusetts đã mô hình hóa cách chùm sol khí lan truyền khi mọi người xếp hàng và chờ đợi.

Các kết quả, được xuất bản trên tạp chí Science Advances, bắt đầu từ một câu hỏi mà nhiều người trong chúng ta có thể tự hỏi chính mình về việc đứng trong những vị trí cách nhau gần hai mét trong khi chờ tiêm vaccine, trả tiền ở các hàng tạp hóa hoặc nhận một cốc coffee: khoa học phía sau khoảng cách đó là gì? Nếu là một nhà vật lý, thậm chí bạn có thể tự hỏi “Những gì xảy ra về mặt vật lý với các luồng sol khí mà chúng ta đang thở trong khi chờ xếp hạng, và hướng dẫn về khoảng cách nào là tốt nhất?”

Để tìm ra câu trả lời, Ruixi Lou và Milo Van Mooy của UMass Amherst đã thực hiện nghiên cứu.

“Chúng tôi muốn biết các hạt sol khí mà chúng ta thở được vận chuyển như thế nào và hóa ra là vô cùng phức tạp để tuân thủ trong quá trình xếp hàng”, theo Lou, người hiện đã chuyển tới học tập tại ĐH Chicago.

Điều kiện lý tưởng là để những người thật đứng thành hàng để kiểm tra xem hơi thở của họ chuyển động như thế nào – có thể là một tình huống nguy hiểm. Thay vào đó, Lou và Van Mooy quyết định tạo ra các bộ hình trụ in 3D và mô hình giống người rồi đặt họ vào một bằng truyền để xem các luồng hơi di chuyển ra sao. Các mô hình “thở” ra những loại thuốc nhuộm màu để bắt chước việc hắt xì hơi, ho và thở như thông thường. Sau đó họ vận hành những mo phỏng tính toán trong sự hợp tác với nhóm nghiên cứu của Rodolfo Ostilla tại ĐH Cadiz, Tây Ban Nha.

“Những gì chúng tôi tìm thấy vô cùng ngạc nhiên”, Van Mooy nói.

Khi không khí ấm lên, có một luồng khí bao vây xung quanh cơ thể chúng ta – và vì vậy, nhóm nghiên cứu chờ đợi xem luồng sol khí sẽ dấy lên như thế nào. Nhưng thay vì điều đó, họ quan sát thấy một hiệu ứng “dội xuống”, nơi một hành động đơn giản như đi bộ hoặc đứng chờ trong hàng thôi cũng là nguyên nhân khiến cho luồng khí đi xuống.

Thậm chí là thực tế còn nhiều điều đáng ngạc nhiên hơn thế. Nếu nhiệt độ xung quanh ở gần mức nhiệt độ cơ thể chúng ta, trong trường hợp nhiệt độ phòng không điều hòa nhiệt độ vào mùa hè, các sol khí đó có thể được đẩy xuống sàn do các dòng chảy không khí. Tuy nhiên, trong phòng có không khí được kiểm soát, sự khác biệt trong nhiệt độ giữa những gì chúng ta hít thở và các điều kiện xung quanh cũng đủ hướng những luồng khí đó bay lên. Nếu nhiệt độ ở phạm vi trung bình thì hoàn toàn có thể là sol khí có thể trôi lơ lửng đúng bằng chiều cao người tiếp theo ở cùng hàng và có thể hít phải chúng khi hàng đó dịch chuyển lên phía trước.

“Cuối cùng, không có các quy tắc cứng nào về giãn cách xã hội có thể giúp cho chúng ta an toàn hay không an toàn”, Varghese Mathai, trợ lý giáo sư vật lý ở UMass Amherst, nói. “Động lực học chất lưu của không khí phức tạp một cách đáng kinh ngạc và thường bị nhầm lẫn về trực giác, ngay cả trong chuyện đơn giản như xếp hàng. Chúng ra cần tính toán kỹ cả không gian và thời gian khi chúng ta đón nhận những hướng dẫn về y tế công cộng”.

Anh Vũ dịch từ ĐH Amherst Massachusetts

Nguồn: https://www.umass.edu/news/article/waiting-line-why-six-feet-social-distancing-may-not-be-enough