Coronavirus: cuatro videos que muestran la difusión de partículas del virus en los equipos de protección

Dos investigadores argentinos que trabajan en los Estados Unidos -especialistas en el estudio de fluidos- compartieron con LA NACION, en exclusiva, cuatro videos que muestran la difusión de las partículas del coronavirus a través de los equipos de protección personal.

Se trata de Rodrigo Paz, investigador correspondiente CONICET (IMIT) y Research Scientist en LS-DYNA/ANSYS y Facundo Del Pin, Research Scientist en LS-DYNA/ANSYS.

En simulaciones físico/numéricas, los científicos lograron mostrar cómo actúan los equipos de protección personal en covid-19. Los barbijos y máscaras quirúrgicas, además de filtrar partículas y gotas de saliva, deben poder permitir el pasaje de aire (más restringido de lo normal) a través del material poroso para poder mantener un adecuado ritmo/ciclo respiratorio. Por lo tanto, en su diseño hay que regular tanto la porosidad como la permeabilidad de los materiales.

Video 1:

Muestra cómo es el flujo de aire a través de máscaras de cirugía comerciales cuando una persona está tosiendo por un segundo. Se puede notar como el jet que produce la tos es contenido casi en su totalidad en la dirección en la que se tose, y que parte del aire expulsado tiende a salir por las aberturas superiores e inferiores (que es lo que normalmente hace empañar los anteojos de quienes los usan al condensar el vapor de agua contenido en el jet). También se aprecian las pequeñas estructuras vorticosas y la interacción con la máscara.

Video 2:

Se pueden apreciar las zonas de la cara en las que tienden a formarse cicatrices o marcas por su uso prolongado, producto de la tensión que la máscara ejerce sobre el tejido y la mayor cantidad de humedad presente, que es retenida por el uso de barbijo/máscara.

Video 3:

Aquí se ve una máscara en las mismas condiciones (tos), pero construida con un material mucho más permeable que los anteriores. Estos son modelos físico-matemáticos de campos fuertemente acoplados (mecánica de fluidos y dinámica estructural) resueltos por medio del Método de Elementos Finitos y que son aplicados para resolver/modelar en varias ramas de la física, ingeniería, biomecánica, etc.

Video 4:

La simulación computacional es utilizada para estudiar la eficiencia de materiales de protección (como las máscaras y barbijos) en un escenario real de interacción entre un paciente y un médico. Cuando respiramos miles de partículas de diferente tamaño y formas son expulsadas por la boca y viajan suspendidas en el aire una cierta distancia antes de caer al suelo. Las más pesadas caen más rápido y las más livianas vuelan más lejos. Si agregamos el efecto térmico (temperatura y sus cambios a cada entidad del sistema) estas partículas al calentarse por la temperatura corporal en un ambiente frío (como sucede en un hospital) puede elevarse y flotar distancias aún más largas. Este tipo de análisis ayudan a generar conductas de prevención, sistemas de evacuación de aire y a prolongar la vida útil del material de protección, de escasa disponibilidad, en la situación actual.