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Sois béni
La prochaine fois que vous sentirez un éternuement, levez votre coude pour couvrir ce nuage flottant turbulent multiphasé que vous êtes sur le point d'expulser.
Bien que les nuages générés par la toux et les éternuements soient invisibles, ils étendent la portée des petites gouttelettes individuelles.
C'est vrai : une étude menée par des chercheurs du MIT montre que la toux et les éternuements forment des nuages de gaz qui maintiennent leurs gouttelettes potentiellement infectieuses en l'air sur des distances beaucoup plus grandes que quiconque ne le pensait auparavant.
Lorsque vous toussez ou éternuez, vous voyez les gouttelettes, ou vous les sentez si quelqu'un éternue sur vous, explique John Bush, professeur de mathématiques appliquées et co-auteur d'un nouvel article sur le sujet. Mais vous ne voyez pas le nuage, la phase gazeuse invisible. L'influence de ce nuage de gaz est d'étendre la portée des gouttelettes individuelles, en particulier les plus petites.
L'étude révèle que les gouttelettes de 100 micromètres (ou millionièmes de mètre) de diamètre voyagent cinq fois plus loin que prévu, tandis que les gouttelettes de 10 micromètres de diamètre voyagent 200 fois plus loin. Les gouttelettes de moins de 50 micromètres peuvent souvent rester dans l'air assez longtemps pour atteindre les unités de ventilation de plafond.
Dans cet esprit, les architectes et les ingénieurs voudront peut-être réexaminer la conception des lieux de travail et des hôpitaux, ou la circulation de l'air dans les avions, afin de réduire les risques de transmission d'agents pathogènes en suspension dans l'air.
Vous pouvez avoir une contamination de la ventilation d'une manière beaucoup plus directe que ce à quoi nous nous attendions à l'origine, explique Lydia Bourouiba, professeure adjointe au Département de génie civil et environnemental et autre coauteur de l'étude, publiée dans le Journal de mécanique des fluides .
Les chercheurs ont utilisé l'imagerie à grande vitesse de la toux et des éternuements, ainsi que des simulations en laboratoire et une modélisation mathématique, pour déterminer le comportement des gouttelettes. D'autres avaient précédemment supposé que les plus grosses gouttelettes de mucus volaient plus loin que les plus petites, car elles avaient plus d'élan. Cela s'avère plus compliqué, cependant, en raison de la façon dont une toux ou un éternuement forme ce qu'ils appellent un nuage flottant turbulent multiphasique, se mélangeant à l'air environnant avant que sa charge utile de gouttelettes liquides ne tombe, ne s'évapore en résidus solides, ou les deux.
Si vous ignoriez la présence du nuage de gaz, votre première supposition serait que les plus grosses gouttes vont plus loin que les plus petites et parcourent au plus quelques mètres, dit Bush. Mais en élucidant la dynamique du nuage de gaz, nous avons montré qu'il y a une circulation à l'intérieur du nuage - les plus petites gouttes peuvent être balayées et remises en suspension par les tourbillons au sein d'un nuage, et ainsi se déposer plus lentement.
Compte tenu des conditions atmosphériques locales, les chercheurs peuvent désormais mieux estimer la portée d'un agent pathogène expulsé donné. Où va réellement l'agent pathogène? dit Bush. La réponse a radicalement changé à la suite de notre image physique révisée.