Támadás: A cseppek felhője a vártnál összetettebb

Az elasztikus nyálka később lebomlik és tovább repül

A tüsszögés fizika néhány meglepetést hordoz © év3d / gondolat
felolvasta

Meglepetés a nagy sebességű kamera előtt: Amikor tüsszentünk, meglepően bonyolult folyamatok zajlanak a tüsszentő felhőben. A robbanásveszélyesen kitöltött szekréció először egyfajta buborékot képez, aztán szálakra osztódik, és csak akkor számtalan finom cseppet képez, amint azt a nagysebességű felvételek feltárják. Azt is megmutatták: A elasztikus nyálka tüsszentés közben nagyon folyékony.

Amikor a hideghullám gördül, a tüsszentés nehéz kijutni: Valahol valaki elengedi a mikroszkopikus cseppek egyikének ezeket a robbanóképes szökőkútját. Ezek gyorsulnak, amikor egy másodperces részekben tüsszögnek olyan sebességre, mint egy tornádóban. A kutatók csak 2014-ben használtak nagysebességű képeket annak megállapítására, hogy a vírusokkal töltött cseppek körülbelül 200-szor repülnek, mint azt korábban gondoltuk.

Tipp tüsszentés a nagy sebességű kamera előtt

Most Lydia Bourouiba, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) és kollégái még több meglepetést fedeztek fel a tüsszentésünkkel kapcsolatban. Ismét két nagysebességű kamerával tüsszentő alanyokat fényképeztek, hogy rögzítsék a levegő-, iszap- és vízcseppek felhőjének pontos alakját és felépítését. Meg akarták tudni, hogy a cseppek hogyan képződnek és hogyan terjednek.

A tüsszentő felhő komplex felépítése hét és 340 milliszekundum között a kidobása után. © Scharfman és munkatársai / MIT

A nehézség itt: A döntő dolog, amikor a tüsszögés csak 200 milliszekundum időablakban történik. "Fontos, hogy megértsük, hogyan tüsszög a folyadék fragmense" - magyarázza Bourouiba. Mivel a cseppek és ködképződés ez a folyamata végül meghatározza, hogy a tüsszentő felhő milyen messze repül, és ezáltal milyen messzire terjedhet a vírusok.

Először ballon, majd izzószál és csepp

A több mint 100 Nies-film elemzése után egyértelmű volt, hogy a cseppek felhője sokkal összetettebb változási folyamaton megy keresztül, mint amit korábban a tüsszentéskor gondoltak. "Amit látunk, sok szempontból meglepő volt" - mondja Bourouiba. "Mivel azt vártuk, hogy a cseppek teljes formában elhagyják a légzőrendszert. De nem erről van szó. "Kijelző

Ehelyett az egész így folytatódik: Közvetlenül a száj elhagyása után a kiürített folyadék egy buborékot képez, amely egy léggömbként kibővül a kilélegzett levegővel. Kis távolság után azonban ez a ballon vékony filamentumokká válik szét, amelyeket ezután különféle méretű cseppecskékre osztanak.

Kilátás felülről és oldalról (lent) a szálak elbomlásáról. Scharfman et al. / MIT

A elasztikus nyálka tovább repül

És egy másik dolog, amelyet a kutatók találtak: A tüsszentő felhő viselkedése külön-külön változó. Ha valakinek kemény foga van, elasztikus nyálka, akkor a szálak hosszabb ideig maradnak együtt, és a tüsszentő felhő egészében tovább repül. Csak egy idő után gyöngy alakú duzzanat alakul ki a rostos nyálkahártyákon, amelyeket cseppekként dobnak el és süllyednek az aljára.

Ezeknek a különbségeknek a megismerése fontos például a tüsszögés által okozott fertőzés jobb értékeléséhez, amint azt a tudósok kifejtik. Ez nagy jelentőséggel bír a fertőző betegségek, például az influenza esetében. "E fizikai kutatás segítségével megpróbáljuk csökkenteni a szennyeződés kockázatát" - mondja Bourouiba. (Kísérletek folyadékokban, 2016; doi: 10.1007 / s00348-015-2078-4)

(Massachusettsi Technológiai Intézet, 2016.02.12. - NPO)