Как далеко мы чихаем?

Благодаря турбулентным вихрям частицы влаги и слизи, вылетающие у нас изо рта при кашле и чихании, распространяются гораздо дальше, чем можно было представить.

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 «вычихнутое» 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 не связанные 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.

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.