Новости космоса и технологий. » Физика » Новый метод визуализации выдыхаемого воздуха может дать представление о передаче COVID-19

Новый метод визуализации выдыхаемого воздуха может дать представление о передаче COVID-19

Опубликовал: Admin, 22-12-2020, 10:27, Физика, 36, 0

Новый метод визуализации выдыхаемого воздуха может дать представление о передаче COVID-19

Новый метод визуализации выдыхаемого воздуха, когда кто-то говорит или поет, может дать важные новые сведения о том, как распространяются такие заболевания, как COVID-19 и об эффективности масок для лица.

«Ученые считают, что вирус SARS-CoV-2 в основном распространяется через респираторные капли, которые могут переноситься с дыханием или выводиться через кашель или чихание», - сказал Томас Мур из Роллинз-колледжа, проводивший исследование. «Но он также передается воздушными аэрозолями, которые представляют собой мелкие частицы, которые остаются в воздухе дольше, чем более крупные капли. Система, которую я разработал, позволяет оценить, как далеко распространяется дыхание, прежде чем оно рассеется в окружающем воздухе, и может обеспечить визуальное восприятие. свидетельство того, что маски значительно ограничивают расстояние, на которое дыхание проходит в воздухе ».

В журнале Оптического общества (OSA) Прикладная оптика Мур описывает, как он использовал разновидность электронной интерферометрии спекл-паттернов для изображения разницы температур выдыхаемого воздуха и окружающего воздуха. Новый метод также может быть использован для изучения деталей того, как дыхание выходит изо рта во время разговора или пения, что может быть полезно для обучения музыке и логопедии.

От музыкальных инструментов к людям

Изначально Мур разработал технологию визуализации для изучения потока воздуха через музыкальные инструменты такие как органные трубы. «В ответ на пандемию COVID-19 я начал снимать дыхание людей, говорящих и поющих», - сказал он. «Я понял, что, увеличивая масштабы моей существующей системы, я, вероятно, смогу определить, насколько далеко распространяется дыхание и насколько эффективными могут быть маски для ограничения объема дыхания».

Большинство существующих подходов, используемых для визуализации выдыхаемого воздуха, требуют дорогостоящего оборудования и позволяют визуализировать только относительно небольшую область. Мур разработал систему, в которой используются обычные коммерчески доступные оптические компоненты для преодоления этих ограничений.

«Я использовал разновидность электронной интерферометрии спекл-паттернов, которая использовалась в течение многих лет для изучения паттернов колебаний твердых объектов, - сказал Мур. «Инновация состояла в том, чтобы изменить систему таким образом, чтобы ее можно было использовать для изображения прозрачных вещей, таких как дыхание, вместо твердых вибрирующих объектов».

Система визуализации использует тот факт, что скорость света будет меняться в зависимости от температуры воздуха, через который он проходит. Поскольку дыхание теплее окружающего воздуха, свет, проходящий через дыхание, достигает камеры немного раньше, чем свет, который не проходил через нее. Это небольшое различие в скорости света можно использовать для создания изображений выдыхаемого воздуха.

Мур протестировал новую систему, визуализировав дыхание двух профессиональных вокалистов поющих и профессионального музыканта, играющего на флейте, одном из немногих инструментов, на котором музыкант дует прямо в окружающий воздух. «Работа с музыкантами сразу подтвердила, что система работает хорошо и может быть использована для изучения множества задач», - сказал он.

Изменение расхода воздуха

В настоящее время Мур использует этот метод, чтобы изучить, насколько эффективны маски для сокращения расстояния, которое проходят выдыхаемые аэрозоли. Он особенно заинтересован в изучении пения, потому что исследования показывают, что во время пения или громкой речи выдыхается больше аэрозоля, чем при обычной речи. Он также работает над тем, чтобы сделать систему более устойчивой к вибрациям, и над дальнейшим увеличением размера системы для изображения больших областей.

Мур говорит, что этот метод уже позволил выявить новую информацию, которая может повлиять на то, как мы приближаемся к требованиям дистанцирования и маскировки, особенно на открытом воздухе. Он планирует вскоре представить эти результаты для публикации.

«Пандемия вызвала экономическую катастрофу для многих музыкантов, и любая информация, которую мы можем предоставить им, которая поможет им вернуться к работе, важна», - сказал Мур. «Мы вызвали большой интерес со стороны музыкального сообщества, и я ожидаю, что медицинское сообщество также проявит интерес, когда мы начнем публиковать наши результаты».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии