Как далеко мы чихаем?

Когда мы кашляем или чихаем, то машинально прикрываем рот рукой: во-первых, другим неприятно чувствовать на себе наши «биологические жидкости», во-вторых, эти самые «биологические жидкости» могут быть попросту опасны из-за бактерий и вирусов в них. Но если вокруг нас никого нет, мы часто позволяем себе чихнуть в своё удовольствие, не сдерживаясь и не прикрывая рта. Предполагается, что то, что мы вычихнем, далеко от нас не улетит.

Но даже если рядом с нами никого нет, рот всё равно лучше прикрывать! Как показали исследования Джона Буша (John W. M. Bush) и его коллег из Массачусетского технологического института (США), мелкие капли, вылетающие изо рта при кашле и чихании, переносятся гораздо дальше, чем можно было бы предположить.

Учёные снимали, так сказать, процесс на высокоскоростную камеру, а потом пытались построить математическую модель воздушно-капельных потоков, которые при этом образуются. И им удалось получить довольно странные на первый взгляд результаты. Так, оказалось, что мелкие капли летят дальше крупных, хотя, как кажется, всё должно быть наоборот — ведь у крупных капель больше момент инерции.

Однако эти самые капли движутся вовсе не как несвязанные друг с другом частицы: взаимодействуя между собой, они влияют на траекторию и дальность полёта соседей. Кроме того, при кашле и чихании получаются турбулентные потоки, которые тормозят падение мелких частиц, поддерживая их на лету. Понятно, что чем мельче частица, тем дольше она сможет удержаться на этих вихрях и дальше пролететь.

Частица размером в 100 мкм в диаметре может пролететь в пять раз дальше, чем если бы мы оценивали её движение безо всяких вихрей и газовых облаков. А частица 10-микрометровая — уже в 200 раз дальше; вообще, как пишут исследователи в Journal of Fluid Mechanics, любая частица из вашего чиха, которая будет меньше 50 мкм, может спокойно долететь от вас до вентиляционной системы, что располагается на потолке над вами.

http://youtu.be/9qqHOKUXY5U

Многофазное турбулентное облако, рождённое чихом, со временем растёт в размере, захватывая новые слои воздуха вокруг себя. При этом движение облака замедляется, однако, повторим ещё раз, частицы внутри него продолжают крутиться и распространяться по окружающему пространству.

Ясно, что исследовать тут можно ещё много чего. Например, как при этом распределяются патогены, всякие вирусы и бактерии, которые вылетают изо рта вместе с частицами влаги и слизи. Но, как бы то ни было, понятно одно: даже если вы сидите один в офисе и вам захотелось чихнуть, обязательно прикройте рот, а то образцы вашей слизистой с помощью вентиляции разлетятся по всему зданию.

Подготовлено по материалам MIT News.