Un equipo de ingenieros de la Universidad de Colorado en Boulder (Estados Unidos) ha realizado un experimento con láseres verdes brillantes y cámaras para revelar cómo diminutas gotas de agua, invisibles a simple vista, son expulsadas rápidamente al aire cuando se tira de la cadena de un váter público sin tapa.
Publicado en la revista científica 'Scientific Reports', este es el primer estudio que visualiza directamente el conjunto de aerosoles resultante y mide la velocidad y la dispersión de las partículas que lo componen.
Se sabe que estas partículas en aerosol transportan patógenos y podrían suponer un riesgo de exposición para los usuarios de los baños públicos. Sin embargo, esta vívida visualización de la exposición potencial a enfermedades también proporciona una metodología para ayudar a reducirla.
"Si es algo que no puedes ver, es fácil fingir que no existe. Pero una vez que veas estos vídeos, nunca volverás a pensar en la cisterna del váter de la misma manera. Al crear imágenes visuales espectaculares de este proceso, nuestro estudio puede desempeñar un papel importante en los mensajes de salud pública", ha afirmado John Crimaldi, autor principal del estudio y catedrático de Ingeniería Civil, Medioambiental y Arquitectónica.
La ciencia sabe desde hace más de 60 años que cuando se tira de la cadena de un inodoro, los sólidos y los líquidos bajan según lo previsto, pero también se liberan al aire partículas diminutas e invisibles.
Estudios anteriores han utilizado instrumentos científicos para detectar la presencia de estas partículas en el aire por encima de los inodoros y han demostrado que las más grandes pueden aterrizar en las superficies circundantes, pero hasta ahora nadie sabía qué aspecto tenían estos penachos ni cómo llegaban las partículas hasta allí.
Comprender las trayectorias y velocidades de estas partículas (que pueden transportar patógenos como 'E. coli', 'C. difficile', norovirus y adenovirus) es importante para mitigar el riesgo de exposición mediante estrategias de desinfección y ventilación, o un mejor diseño de los inodoros y las cisternas.
Aunque el virus causante de la COVID-19 (SARS-CoV-2) está presente en los desechos humanos, actualmente no hay pruebas concluyentes de que se propague eficazmente a través de los aerosoles de los inodoros.
"La gente ha sabido que los retretes emiten aerosoles, pero no ha podido verlos. Demostramos que se trata de un conjunto mucho más enérgico y de propagación más rápida de lo que entendían incluso las personas que lo conocían", ha resaltado Crimaldi.
El estudio descubrió que estas partículas suspendidas en el aire salen disparadas rápidamente, a velocidades de 6,6 pies (2 metros) por segundo, alcanzando 4,9 pies (1,5 metros) por encima del inodoro en 8 segundos.
Mientras que las gotas más grandes tienden a depositarse en las superficies en cuestión de segundos, las partículas más pequeñas (aerosoles de menos de 5 micras, o una millonésima parte de un metro) pueden permanecer suspendidas en el aire durante minutos o más.
Los usuarios de los baños no sólo deben preocuparse por sus propios residuos. Muchos otros estudios han demostrado que los patógenos pueden persistir en la taza durante docenas de descargas, lo que aumenta el riesgo potencial de exposición.
"El objetivo del inodoro es eliminar eficazmente los residuos de la taza, pero también hace lo contrario, es decir, pulverizar gran parte del contenido hacia arriba. Nuestro laboratorio ha creado una metodología que sienta las bases para mejorar y mitigar este problema", ha detallado el investigador.
La idea de utilizar la tecnología del laboratorio para rastrear lo que ocurre en el aire después de tirar de la cadena de un inodoro fue fruto de la comodidad, la curiosidad y las circunstancias.
Durante una semana libre del pasado mes de junio, los investigadores se unieron para preparar y realizar el experimento.
Utilizaron dos láseres: uno brillaba continuamente sobre el retrete y por encima de él, mientras que el otro enviaba pulsos rápidos de luz sobre la misma zona. El láser constante revelaba en qué parte del espacio se encontraban las partículas suspendidas en el aire, mientras que el láser pulsante podía medir su velocidad y dirección. Mientras tanto, dos cámaras tomaban imágenes de alta resolución.
El retrete en sí era del tipo habitual en los baños públicos norteamericanos: una unidad sin tapa acompañada de un mecanismo cilíndrico de descarga -manual o automático- que sobresale por la parte trasera cerca de la pared, conocido como válvula de estilo fluxómetro. El inodoro, nuevo y limpio, se llenaba sólo con agua del grifo.
Sabían que este experimento improvisado podría ser una pérdida de tiempo, pero en lugar de eso, la investigación causó un gran revuelo.
Bb"Esperábamos que estas partículas de aerosol flotaran hacia arriba, pero salieron disparadas como un cohete", ha apuntado Crimaldi.
Las enérgicas partículas de agua suspendidas en el aire se dirigieron en su mayor parte hacia arriba y hacia atrás, hacia la pared posterior, pero su movimiento era impredecible. También se elevó hasta el techo del laboratorio y, al no tener otro lugar adonde ir, se desplazó hacia el exterior de la pared y se extendió hacia delante, hacia el interior de la sala.
El montaje del experimento no incluía residuos sólidos ni papel higiénico en la taza, y no había ningún retrete ni personas en movimiento. Según Crimaldi, todas estas variables de la vida real podrían agravar el problema.
También midieron las partículas suspendidas en el aire con un contador óptico de partículas, un dispositivo que aspira una muestra de aire a través de un pequeño tubo y la ilumina con una luz, lo que permite contar y medir las partículas. Las partículas más pequeñas no sólo flotan en el aire durante más tiempo, sino que pueden escapar a los pelos de la nariz y llegar más profundamente a los pulmones, lo que las hace más peligrosas para la salud humana, por lo que saber cuántas partículas y de qué tamaño son también era importante.
Aunque estos resultados pueden ser desconcertantes, el estudio proporciona a los expertos en fontanería y salud pública una forma de mejorar el diseño de las tuberías y las estrategias de desinfección y ventilación, con el fin de reducir el riesgo de exposición a patógenos en los aseos públicos.
