В то время как время высыхания типичных респираторных капель составляет порядка секунд, время выживания вируса COVID-19 на различных поверхностях в недавних экспериментах, как было установлено, составляет порядка часов. Это несоответствие предполагает разницу во времени между высыханием капель и временем выживания вируса COVID-19 на поверхностях на несколько порядков.
В книге «Физика жидкостей» от AIP Publishing Раджниш Бхардвадж и Амит Агравал, профессора ИИТ в Бомбее, описывают, как пленка жидкости толщиной в нанометры цепляется за поверхность из-за сил Лондона-Ван-дер-Ваальса, которые позволяют вирусу COVID-19 распространяться. выжить часами.
«Чтобы описать эту тонкую пленку, мы использовали инструменты, которые редко используются исследователями в инженерной сфере», – сказал Бхардвадж. «В частности, мы разработали вычислительную модель для скорости испарения пленки в зависимости от расклинивающего и лапласовского давлений внутри пленки, используя закон Герца-Кнудсена, хорошо зарекомендовавшую себя кинетическую теорию газов."
Предполагается, что нанометровая пленка похожа на блин, нанесенный на поверхность. Исследователи кратко изучили изменения времени высыхания в зависимости от угла смачивания и типа поверхности.
«Наша модель переноса тонкой пленки показывает, что время выживания или высыхания тонкой жидкой пленки на поверхности составляет порядка часов и дней, аналогично тому, что наблюдалось при измерениях титра вируса [самой низкой концентрации вируса, которая все еще заражает клетки] ", – сказал Агравал. "Он отражает относительно более длительный срок службы пластика и стекла по сравнению с металлами."
Возможность прогнозировать выживание коронавируса на разных поверхностях может помочь предотвратить и сдержать распространение COVID-19. Эта работа дает представление о том, как вирус COVID-19 выживает в течение нескольких часов или дней на твердых поверхностях в условиях окружающей среды.
«Нашим самым большим сюрпризом было то, что время высыхания этой нанометрической пленки составляет порядка часов», – сказал Бхардвадж. «Это говорит о том, что поверхность не полностью высохла, а медленно испаряющаяся нанометрическая пленка обеспечивает среду, необходимую для выживания коронавируса."
Поскольку более длительное время выживания вируса соответствует повышенным шансам заражения, «желательно дезинфицировать поверхности, к которым часто прикасаются, такие как дверные ручки или портативные устройства, а также в больницах и других местах, подверженных вспышкам», – сказал Агравал.
«Мы также рекомендуем нагревать поверхности, потому что даже кратковременные высокие температуры, при которых поверхность имеет более высокую температуру, чем окружающая среда, могут способствовать испарению нанометровой пленки и уничтожению вируса."