Когда речь заходит о передаче возбудителей инфекции воздушно-капельным путем, как это характерно для коронавируса, например, обычно вспоминают про кашель и чихание. Однако мельчайшие капельки влаги, которые содержат вирусные частицы, отлично распространяются в воздухе даже при обычном разговоре. Японские инженеры наглядно продемонстрировали этот процесс, причем в экспериментах они воссоздали самые разные условия — с надетой маской и без, — а также расположили собеседников в наиболее распространенных для сферы услуг позах.
©Relationship between human exhalation diffusion and posture in face-to-face scenario with utterance featured, Physics of Fluids 33, 027101 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0038380
Повышенный фокус внимания исследователей и медиков на кашле и чихание вполне объясним: это самые эффективные способы распространения вирусных частиц. Однако при обычном дыхании или разговоре микроскопические капли тоже покидают рот и нос человека в достаточно большом количестве. Исследователи с инженерного факультета Университета Аояма Гакуин (Aoyama Gakuin University), а также из Колледжа эстетики Ямано (Yamano College of Aesthetics) провели наглядный эксперимент, оценивающий распространение таких капель в воздухе.
Для визуализации разлетающихся микроскопических капелек влаги применили простую, но довольно оригинальную и эффективную технику. Подопытные вдыхали аэрозоль из вейпа и произносили слово — традиционное японское деловое приветствие (onegaishimasu). Выдыхаемый ими воздух подсвечивался лазером, который отражался от капель глицерина и пропиленгликоля. Это позволило наглядно продемонстрировать, как потоки воздуха выходят изо рта и носа говорящего человека.
Естественно, весь процесс записывали на видео для последующего анализа. Эти ролики доступны на странице публикации научной работы в журнале Physics of Fluids Американского института физики (AIP). Из-за особенностей съемки (для повышенного контраста она велась в монохромном режиме) стиль получившихся короткометражек вышел весьма странным. Они напоминают некий ретрофутуристичный артхаус — подопытные в очках для защиты от лазера выполняют какие-то странные действия. Но если абстрагироваться от первого впечатления, ролики познавательны.
Японские исследователи имитировали типовые ситуации, где необходимо тесное взаимодействие двух людей лицом к лицу. Например, при посещении предприятий сферы услуг (парикмахерских), медицинских кабинетов и в пансионатах или домах престарелых. Эксперименты проводили как с использованием масок и лицевых щитков, так и вовсе без них.
Выводы этих практических экспериментов вполне согласуются с результатами нескольких более ранних моделирований, о которых мы писали: о передаче коронавируса между собеседниками за одним столом и в пределах супермаркета, а также об определении безопасной дистанции при ходьбе, беге и езде на велосипеде. Иными словами, средства индивидуальной защиты применять обязательно, но если при этом не соблюдать социальное дистанцирование, они могут не спасти.
Как показывает визуализация лазером, хуже всего обстоят дела, когда люди не закрывают рот и нос маской — тогда вирусные частицы беспрепятственно разлетаются вокруг с большой скоростью. Наличие маски значительно улучшает ситуацию, потоки воздуха с микрокапельками облегают лицо и голову говорящего, которые теплее окружающей среды, и затем уносятся вверх. Правда, потом они все равно оседают и могут попасть на человека, если он находится ниже.
Лицевой щиток хорошо предохраняет клиента или пациента от дыхания врача или косметолога (парикмахера). Но все равно количество микрокапель, которые зависают в воздухе между двумя людьми, остается довольно большим. Так что лучше избегать любых близких контактов без острой необходимости.
Новое исследование среди прочего очередной раз напоминает, насколько опасными могут быть бессимптомные носители. Даже не обладая проявлениями болезни — кашлем и чиханием,— они способны прекрасно распространять вирус. Что самое опасное, это может происходить в условиях, когда близкое взаимодействие неизбежно: во время приема у врача или при уходе за немощными пациентами.
