Investigadores de IBM Research Europe han desarrollado un modelo con un nivel de detalle sin precedentes centrado en las condiciones más características de la transmisión asintomática y han descubierto cuáles son los asientos del transporte público que tiene más exposición a las gotitas exhaladas, según publican en la revista 'Physics of Fluids'.
La pandemia de COVID-19 ha revelado la urgencia de comprender cómo los sistemas de ventilación del transporte público transmiten los virus y cómo evolucionan las gotas exhaladas en los espacios ventilados, y los investigadores se han preguntado si esos sistemas de ventilación pueden mejorarse para mitigar la transmisión del virus.
Los autores del estudio han desarrollado un modelo multifísico que incluía la dinámica del aire y las gotas, la transferencia de calor, la evaporación, la humedad y los efectos de los sistemas de ventilación.
"Al visualizar las gotas y el flujo, te das cuenta de la cantidad de fenómenos físicos que tienen lugar a nuestro alrededor y que pasan desapercibidos, como las complejas interacciones entre los penachos naturales del cuerpo, la exhalación y la ventilación -- explica el autor Carlos Peña-Monferrer--. Cuando se trata de prevenir el riesgo de infección, esto es precisamente lo que dificulta su contención".
Analizaron lo que ocurre cuando se exhalan gotas de habla desde una fila de pasajeros sentados en un espacio ventilado, como los de los vehículos de transporte público. En algunos de estos sistemas, el aire se inyecta por la parte superior y se extrae por la inferior a través de las rejillas de ventilación cercanas a los asientos de las ventanillas.
Esto genera una recirculación interna para mejorar el confort térmico y eliminar los contaminantes, pero los investigadores estaban interesados en saber si ciertas posiciones de los asientos afectan negativamente a la circulación.
El equipo descubrió que las gotas procedentes del asiento de la ventanilla se elevaban más e invadían en menor medida el espacio de los demás pasajeros poco después de la exhalación. Además, las gotas liberadas desde el asiento del medio contaminaban más a los pasajeros del pasillo, lo que indica que el flujo descendente de la ventilación personal en los asientos del pasillo podría mover las gotas hacia abajo y aumentar el riesgo de infección.
Las gotas liberadas desde el pasillo fueron arrastradas hacia abajo por el sistema de ventilación inmediatamente.
Los investigadores modelaron varios escenarios con gran detalle, como una situación en la que los pasajeros de diferentes asientos pronunciaban una vocal durante unos segundos. Al crear una representación detallada del campo de flujo y seguir cada una de las gotas, pudieron reconstruir sus trayectorias de ventilación.
En el futuro, el equipo reproducirá condiciones que representen mejor la diversa actividad humana en los vehículos de transporte público para ayudar a informar sobre las acciones, el diseño y el funcionamiento de los futuros sistemas de ventilación para lograr entornos más seguros.
"Estas simulaciones de alta resolución se centraron en los vehículos de transporte público, pero podrían extenderse a edificios comerciales o residenciales, centros de salud, oficinas o escuelas", concluye Peña-Monferrer.
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