目前,SIMULIA公司(设计分析仿真平台,达索旗下的公司,为世界上最著名的非线性有限元分析软件Abaqus进行开发、维护及售后服务)正在为此而努力。一组专家一直在使用模拟技术,尤其是CFD,以研究打喷嚏和咳嗽传播病毒病原体的水滴以及它们如何分散在物体上和空气中。该小组的研究始于大约9年前,但它的目的不同:研究重点是模拟轮胎上喷洒的水雾以及工业用途的雨水、灰尘和其他种类的颗粒。当他们得知需要模拟病毒的传播方式时,他们意识到他们已经具备了正确的模拟物理方法。

通常情况下,打喷嚏或咳嗽并不特别令人担忧。然而,在新冠疫情时期,在公共场所打喷嚏或咳嗽很可能会使人们奔波寻求掩护。喷嚏和咳嗽会在很广的范围内散布潜在的危险颗粒,而且由于每次打喷嚏或咳嗽的方向都不一样,因此很难预测这些颗粒可能会在哪里结束。

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CFD不仅可以使您更好地了解打喷嚏和咳嗽中颗粒的传播方式,还可以使个人防护设备(PPE)的设计更加有效。

最初,该团队计划研究呼吸颗粒,以设计更好的吸入器。但是,随着新冠的爆发,创建更好的PPE的需求至关重要。通过CFD仿真,研究人员可以观察到PPE的不同变体如何有效地将微粒远离他们想要保护的人。

通过模拟打喷嚏和咳嗽,研究人员还可以查看表面如何被污染,从而使医院和公共场所可以采取更好的清洁措施。从模拟中收集的数据不仅可以用于医院,而且可以用于车辆的通风,在有人咳嗽或打喷嚏的情况下,车辆就成为了危险场所,更好的通风设计可能会阻止病毒颗粒通过空气重新分布。

团队正在研究的其他项目包括将乘客安置在飞机上,以做到防止乘客生病时的交叉污染。他们还与麻省理工学院合作,帮助设计一种防护罩,在为患者插管时保护医生。

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所有正在进行的研究都得出了一些相当令人不安的结论。例如,病毒颗粒可以沉积在表面上,但随后又被重新引入空气中,可以在其中停留数小时。如果您外出时时有人对您打喷嚏或咳嗽,则这些颗粒可能会落在您的衣服上,并留在那里,直到衣服被脱下为止。而这时去除的由于运动,病毒颗粒被释放回空气中。

模拟结果印证了许多医生警告的内容:病毒颗粒一旦被引入空气中,就可以在一种云中保留很长时间。这样,人们即使不靠近打喷嚏或咳嗽的人的地方,也可能会被感染。

这些信息可能令人感到恐惧,但它解释了很多有关病毒传播以及如何通过更好的PPE,清洁技术和通风来预防病毒的方法。目前,新冠目前来看是一个难缠的问题,但是SIMULIA和其他地方的科学家们正非常忙于努力使其受到控制。无论是防疫设备、检测设备还是疫苗,全球各地的工程师、科学家、医学家都在努力研发,病毒是可怕的,但是终有一日会被人类的智慧打败。关于疫情防控中的黑科技您有什么想说的吗?期待你的补充。