Il est bien établi que le virus SARS-CoV-2 responsable de la maladie COVID-19 se transmet via des gouttelettes respiratoires que les personnes infectées éjectent lorsqu'elles toussent, éternuer ou parler. Par conséquent, de nombreuses recherches visent à mieux comprendre le mouvement et l'évaporation des gouttelettes pour mieux comprendre la transmission.

Dans un journal en Physique des fluides , par les éditions AIP, les chercheurs ont développé un modèle mathématique, partant des principes premiers, pour les premières phases d'une pandémie de type COVID-19 en utilisant les caractéristiques aérodynamiques et d'évaporation des gouttelettes respiratoires.

Les chercheurs ont modélisé la dynamique pandémique avec un mécanisme de réaction, où chaque réaction a une constante de vitesse obtenue en calculant la fréquence des collisions entre le nuage de gouttelettes infectieux éjecté par une personne infectée et celui éjecté par une personne saine.

"La taille du nuage de gouttelettes, la distance qu'il parcourt, et les durées de vie des gouttelettes sont, donc, tous les facteurs importants que nous avons calculés en utilisant la conservation de la masse, élan, énergie et espèces, " dit Swetaprovo Chaudhuri, l'un des auteurs.

Le modèle pourrait être utilisé pour estimer approximativement combien de temps les gouttelettes peuvent survivre, jusqu'où ils peuvent voyager, et quelle taille de gouttelette survit pendant combien de temps. Bien que, comme l'ajoute Chaudhuri, "La situation réelle pourrait être compliquée par le vent, turbulence, recirculation de l'air ou de nombreux autres effets."

"Sans vent et en fonction des conditions ambiantes, nous avons trouvé que les gouttelettes voyagent entre 8 et 13 pieds avant de s'évaporer ou de s'échapper, " dit Abhishek Saha, un co-auteur.

Cette découverte implique qu'une distance sociale peut-être supérieure à 6 pieds est essentielle.

Par ailleurs, la taille initiale des gouttelettes survivantes les plus longues est de l'ordre de 18 à 50 microns, les masques signifiants peuvent en effet aider. Ces résultats pourraient aider à éclairer les mesures de réouverture des écoles et des bureaux qui examinent la densité des étudiants ou des employés.

« Ce modèle ne prétend pas prédire la propagation exacte de COVID-19, " dit Saptarshi Basu, un autre auteur. "Mais, nos travaux montrent que le temps d'évaporation ou de dessiccation des gouttelettes est très sensible à la température ambiante et à l'humidité relative."

Plus généralement, ce modèle multi-échelle et le solide fondement théorique qui relie les deux échelles - la dynamique pandémique à l'échelle macro et la physique des gouttelettes à micro-échelle - pourraient émerger comme un outil puissant pour clarifier le rôle de l'environnement sur l'infection propagée par les gouttelettes respiratoires.