Por: Wilson M. Léger Monteiro* e Maurício A. Léger Monteiro**
Resumo
O presente trabalho analisa o movimento das gotículas de saliva, contendo vírus, no meio resistente (ar) assumido como sendo estacionário. Para efeito, aplicou-se a Segunda Lei de Newton para descrever o comportamento cinemático das referidas gotículas. A análise foi feita para duas situações distintas. Na primeira situação, estudou-se o movimento das gotículas exaladas através de tosses, enquanto que a segunda situação recai sobre o comportamento cinemático das gotículas exaladas através de espirros. Os resultados deste estudo lançam novas e importantes luzes que ajudam na prevenção e nos combates contra a propagação do novo coronavírus (COVID-19).
Breve Introdução
Estudo realizado por Dutta, P.K. (2020) mostra que uma gotícula de saliva pode conter mais de 2 Milhões de vírus. De acordo com Zhu, S. (2006), cerca de 3000 gotículas de saliva são enviadas para fora do corpo à uma velocidade que pode variar entre 6 e 28 m/s, sempre de se tossa. Ainda, num único espirro uma pessoa pode emanar 40000 gotículas de saliva a velocidades que podem alcançar os 50 m/s, quantidade essa suficiente para contaminar um espaço fechado como quartos, gabinetes e salas, conforme mostra o estudo realizado por Marr, L. (2011). Dependendo do tamanho das gotículas, elas podem ficar suspensas no ar por algumas horas.
Estudo realizado pelo CDC(Centers for Disease Control and Prevention) mostra que as gotículas de saliva podem alcançar uma distância horizontal entre 1m a 2 m. Porém, estudos recentes realizados por investigadores do MIT mostram que essas gotículas podem alcançar distâncias superiores a 8 m (Bouroubia, 2020). Ainda, neste contexto, estudo experimental realizado por Wei and Li (2017) mostra que a estagnação horizontal do movimento das gotículas acontece de forma rápida e num tempo próximo de 0.5s.
Metodologia/Procedimentos
Aplicando as Segunda Lei de Newton aliada às equações da Mecânica dos Fluidos (aerodinâmica) ao movimento das gotículas de saliva no seio do ar foi possível conhecer, por um lado, a velocidade terminal (velocidade de queda) das mesmas e relacioná-la com o tempo necessário para que elas atingem o solo, a partir do plano em que foram exaladas (em média cerca de 1.6 m) e, por outro lado, analisar o efeito da temperatura do ar ambiente nos valores do tempo de queda das gotículas. Finalmente, estimou-se o alcance horizontal máximo das gotículas, usando o critério dos 0.5 s mencionado anteriormente.
Resultados Importantes
Depois de exaladas, as partículas de saliva ficam suspensas por um período que pode variar entre 2h (gotículas com cerca de de raio) e 5 mins (gotículas com de raio), isto para o ar com a temperatura média próxima da de Cabo-Verde. Para zonas mais quentes o tempo de queda das gotículas aumenta devido ao facto do ar ser mais viscoso. Usando o critério dos 0.5s, verifica-se que o alcance máximo das gotículas varia entre 3 m e 11 m. Este último resultado deve anular em definitivo o esquema de distanciamento social de 1 m a 2 m. Neste contexto, este estudo propõe não um distanciamento frontal mas sim um afastamento lateral de 1m a 2 m.
Recomendações do Estudo
Perante os resultados obtidos, o presente estudo recomenda:
- A não utilização de qualquer mecanismo que promova o movimento de ar como sejam o sistema de Ar-condicionado e Ventiladores, uma vez que fazem movimentar as gotículas em suspensão, aumentando em grande medida o risco de transmissão da doença.
- A utilização obrigatória de mascaras de proteção pra evitar a inalação de vírus suspensos no ar, principalmente nos lacais fechados e nos transportes públicos.
- O afastamento lateral das pessoas, já que o distanciamento frontal não é seguro, dado que as gotículas podem viajar distâncias que podem chegar aos 11 m, dependendo da velocidade inicial e as condições do ar atmosférico.
- Evitar exposição em lugares fechados por mais do que uma hora.
- Reforçar tarefas de desinfeção até a uma altura de 2m.
Bibliografias
Bouroubia, L., Turbulent Gas Clouds and Respiratory Pathogen Emissions – Potential Implications for Reducing Transmission of COVID-19, Journal of American Medical Association, 2020.
Dutta, P.K., Spread of Coronavirus Infection and Science of Cough and Sneeze, IndiaTODAY, 2020.
Marr, L, Mechanistic Insights into the Effect of Humidity on Airborne Influenza Virus Survival Transmission and Incidence, Journal of the Royal Society Interface, 2011.
Zhu, S., Study on Transport Characteristics of Saliva Droplets Produced by Coughing in a Calm Indoor Environment, Building and Environment, 41(12), 2006.
Wei, J. and Li, Y., Human Cough as Two-Jets and its Role in Particle Transport, PL.SONE 12 (1), 2017.
* Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Cabo-Verde (wilson.montero@docente.unicv.edu.cv
**ARME (mauricio.monteiro@arme.cv)
