كشفت محاكاة حاسوبية جديدة عن مدى فعالية أقنعة الوجه في وقف إنتشار “كورونا”.  وإستخدم الباحثون المحاكاة لإثبات المدى الذي يمكن أن تنتقل فيه قطرات اللعاب من خلال التنفس الطبيعي، مع ومن دون أقنعة الوجه.

وأشارت النتائج إلى أنّ القطرات يمكن أن تنتقل حتى 7.2 قدمًا (2.2 مترًا) عبر الهواء من دون قناع للوجه – ولكن فقط 2.4 قدم (0.72 متر) عند إرتداء القناع.

وأمل الفريق أنّ النتائج ستشجع الناس على الحفاظ على التباعد الإجتماعي، حيث تبدأ القيود في التخفيف حول العالم.

وبينما ركزت الأبحاث السابقة على إنتشار القطرات المحمولة بالهواء عند السعال أو العطس، كان باحثون من جامعة ستوني بروك وهارفارد وETH زيورخ وجامعة هانيانغ، مهتمين بمعرفة كيفية إنتشار القطرات أثناء التنفس الطبيعي.

وإستخدم الفريق الدولي محاكاة حاسوبية للأنفاس العادية، والتي تنتج تدفقات دورية من قطرات اللعاب، بسرعة حوالي عُشر السعال أو العطس.

وكشفت عمليات المحاكاة عن أن التنفس الطبيعي يمكن أن يحمل قطرات اللعاب 7.2 قدم (2.2 متر) عبر الهواء في 90 ثانية فقط.

ومع ذلك، عند إرتداء قناع الوجه، أظهرت عمليات المحاكاة أن هذه القطرات تحركت 2.4 قدم (0.7 متر) فقط في هذا الوقت.

وقالت معدة الدراسة آلي خسرونجاد إنّ النتائج تظهر أن التنفس الطبيعي من دون قناع الوجه يولد نفاثات زائدة دورية وحلقات دوامة دائرية رائدة، تنتشر للأمام وتتفاعل مع هياكل التدفق الدوامي التي أُنتجت في دورات التنفس السابقة.

وأوضح الفريق أنه أثناء التنفس غير المقنع، يمكن لحقل الدوامة المعقدة أن ينقل القطرات لمسافات طويلة.

ومع ذلك، فإنّ قناع الوجه يبدد الطاقة الحركية للتيار الذي ينتجه الزفير، ما يعطل الدوامات ويحد من حركة قطرات اللعاب.

ونظر الفريق أيضًا في تأثير تبخر قطرات اللعاب. وعندما لم يتم إرتداء أي قناع، وجدوا أن قطرات اللعاب في مقدمة عمود التنفس، تبخرت جزئيًا، ووصلت إلى حجم عُشر ميكرون فقط.

وبشكل مقلق، في الهواء الداخلي الراكد، ستظل قطرات بهذا الحجم في الهواء لأيام، وفقًا للفريق.

في المقابل، تبيّن أن أقنعة الوجه تعيد توجيه الزفير جزئيًا إلى أسفل، ما يقلل من خطر بقاء القطرات العالقة في الهواء.

وختمت خسرونجاد: “لتبسيط عملية التنفس، لم نأخذ في الإعتبار تدفق خليط الهواء واللعاب عبر الأنف، ونحسب فقط التدفق عبر الفم. في الدراسات المستقبلية، سنستكشف تأثير التنفس الطبيعي عن طريق الأنف والفم”.