Хотя большинство респираторных капель испаряются за секунды, эксперименты показали, что COVID-19 может выживать на различных поверхностях в течение нескольких часов, а иногда и дней.
Чтобы выяснить, как это происходит, ученые использовали компьютерные модели, с помощью которых сымитировали поведение тонких жидких пленок.
Своими результатами они поделились в журнале Physics of Fluids. Они показали важность силы Ван-дер-Ваальса, заставляющей тонкие жидкие пленки цепляться за поверхность различных материалов и защищать частицы COVID-19 от высыхания.
«Чтобы сымитировать эту тонкую пленку, мы использовали инструменты, которые редко применяются исследователями в инженерной сфере», – рассказывает соавтор работы Раджниш Бхардвадж. «В частности, мы разработали вычислительную модель, чтобы измерить скорость испарения пленки, в зависимости от расклинивающего давления и давления Лапласа внутри пленки, используя закон Герца-Кнудсена, хорошо зарекомендовавший себя, как кинетическую теорию газов», – рассказывает Бхардвадж, профессор в Индийском технологическом институте в Бомбее.
Бхардвадж и его партнер по исследованиям Амит Агравал, профессор физики, обнаружили, что время высыхания тонких жидких пленок зависит от угла смачивания и типа поверхности. По словам исследователей, это открытие помогает объяснить, почему выживаемость частиц COVID-19 зависит от материала.
«Наша модель переноса тонкой пленки показывает, что время выживания или высыхания тонкой жидкой пленки на поверхности составляет несколько часов и дней. Это аналогично тому, что наблюдалось при измерениях самой низкой концентрации вируса, которая по-прежнему заразна», – рассказывает Агравал. «Это объясняет, почему на пластике и стекле жизнь вируса более долгая, чем на металле».
С самого начала ученые усердно работали над тем, чтобы выяснить, как частицы COVID-19 ведут себя в воздухе и на поверхности, чтобы дать рекомендации для общественного здравоохранения, направленные на замедление передачи коронавируса. Предыдущие исследования показали, что на движение частиц COVID-19 по воздуху влияют воздушный поток и влажность. В рамках последнего исследования ученые изучали выживаемость вирусных частиц в условиях окружающей среды.
«Самым большим сюрпризом было то, что время высыхания этой нанометрической пленки составляет порядка нескольких часов», – рассказывает Бхардвадж. «Это говорит о том, что поверхность не полностью высохла, а медленно испаряющаяся нанометрическая пленка обеспечивает среду, необходимую для выживания коронавируса».
Исследователи предполагают, что результаты их работы подчеркивают важность дезинфекции поверхностей, к которым часто прикасаются, например, дверных ручек.
Но в то время как CDC продолжает рекомендовать частое мытье рук, другие организации здравоохранения заявили, что поверхности не являются основным фактором передачи вируса.