Ученые разработали симулятор чихания для борьбы с инфекциями
Пандемия COVID-19 продемонстрировала, насколько легко респираторные вирусы передаются через кашель и чихание. Однако специалисты не всегда способны исследовать этот процесс — часто отсутствуют зараженные людей для экспериментов. Именно поэтому ученые испанского Университета Ровиры-и-Вирхили разработали и напечатали 3D-модель верхних дыхательных путей и носовой полости человека, которая способна имитировать чихание.
«Эта новая экспериментальная установка создает выдохи, напоминающие человеческий кашель и чихание, с регулируемыми параметрами для контроля силы выброса воздуха. Используя реалистичные трехмерные печатные модели верхних дыхательных путей и носовой полости, мы можем исследовать роль органов дыхания на рассеивание аэрозольного облака»Николас Каталанведущий автор исследования, научный сотрудник кафедры машиностроения URV
По итогу ученые использовали высокоскоростные камеры и лазерный луч на уже готовой модели, чтобы понять, как именно частицы рассеиваются в режиме реального времени. Оказалось, что носовая полость играет решающую роль для динамики воздушного потока: его направления и размера. При этом существуют различия между «выбросами» через нос или рот.
Специалисты выяснили, что при выдохе через нос инфекционные частицы отклоняются вниз, рассеиваясь более вертикально и менее горизонтально. Таким образом снижается риск передачи заболевания людям, находящимся в непосредственной близости. Но в долгосрочной перспективе и замкнутом пространстве наоборот увеличивает шанс заражения.
При выдохе через рот ситуация несколько иная — инфекционные частицы сразу распространяются дальше, по более горизонтальной траектории. Такая модель рассеивания повышает риск передачи инфекции среди людей, находящихся в непосредственной близости, ведь вирусы буквально попадают прямо в них. Особенно во время разговоров лицом к лицу.
«Результаты помогают понять, как болезни передаются по воздуху в закрытых помещениях. Конечно, необходимы дальнейшие опыты, чтобы выяснить, как факторы окружающей среды влияют на рассеивание. Но сейчас мы уже располагаем данными, которые пригодятся в разработке вентиляции в ресторанах, больницах и общественном транспорте».Николас Каталанведущий автор исследования, научный сотрудник кафедры машиностроения URV
Тем временем российские специалисты из Алтайского государственного университета научились считывать физиологические показатели организма с помощью камер. А точнее, регистрировать плотность наших тканей и измерять величину зрачка, чтобы узнать пульс, давление, сердечный ритм и даже частоту дыхания.
