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Porter un masque, garder ses distances, éviter les foules : telles sont les recommandations courantes pour contenir l’épidémie de COVID-19. Cependant, les bases scientifiques sur lesquelles reposent ces recommandations datent de plusieurs décennies, et ne reflètent plus l’état actuel des connaissances.

Un nouveau regard sur les anciennes données

Pour changer cela, plusieurs groupes de recherche dans le domaine de la dynamique des fluides ont maintenant uni leurs forces, et développé un nouveau modèle amélioré de propagation des gouttelettes infectieuses. Il a été démontré qu’il est logique de porter des masques et de maintenir des distances, mais que cela ne doit pas nous bercer d’un faux sentiment de sécurité. Même avec un masque, les gouttelettes infectieuses peuvent être transmises sur plusieurs mètres, et rester dans l’air plus longtemps qu’on ne le pensait.
« Notre compréhension de la propagation des gouttelettes qui a été acceptée dans le monde entier, est basée sur des mesures des années 1930 et 1940 », déclare le professeur Alfredo Soldati. « À l’époque, les méthodes de mesure n’étaient pas aussi bonnes qu’aujourd’hui, nous soupçonnons que les gouttelettes particulièrement petites ne pouvaient pas être mesurées de manière fiable à cette époque ».

Une image trop simplifiée

Dans les modèles précédents, une distinction stricte était faite entre les grosses et les petites gouttelettes : les grosses gouttelettes sont tirées vers le bas par la gravité, les petites se déplacent vers l’avant presque en ligne droite, mais s’évaporent très rapidement. « Cette image est trop simplifiée », déclare Alfredo Soldati. « Il est donc temps d’adapter ces modèles aux dernières recherches, afin de mieux comprendre la propagation du COVID-19 ».
Du point de vue de la mécanique des fluides, la situation est compliquée : les particules sont liquides, mais elles se déplacent dans un gaz. Ce sont précisément ces phénomènes multiphasiques qui sont la spécialité de Soldati : « les petites gouttelettes étaient auparavant considérées comme inoffensives, mais c’est clairement faux », explique Soldati. « Même lorsque la gouttelette d’eau s’est évaporée, il reste une particule d’aérosol, qui peut contenir le virus. Cela permet aux virus de se propager sur des distances de plusieurs mètres, et de rester longtemps en suspension dans l’air ».
Dans des situations quotidiennes typiques, une particule d’un diamètre de 10 micromètres, met près de 15 minutes à tomber au sol. Il est donc possible d’entrer en contact avec le virus, même lorsque les règles d’éloignement sont respectées. De plus, les environnements à forte humidité relative, tels que les salles de réunion mal ventilées, sont particulièrement problématiques. Une attention particulière est nécessaire en hiver car l’humidité relative est plus élevée qu’en été.

Règles de protection : utiles mais pas suffisant

« Les masques sont utiles car ils arrêtent les grosses gouttelettes. Et il est également utile de garder une certaine distance. Mais nos résultats montrent qu’aucune de ces mesures ne peut garantir une protection », explique M. Soldati. Grâce au modèle mathématique qui a maintenant été présenté et aux simulations en cours, il est possible de calculer la concentration de gouttelettes porteuses de virus, à différentes distances et à différents moments. « Jusqu’à présent, les décisions politiques concernant les mesures de protection contre le COVID-19, ont été principalement basées sur des études dans les domaines de la virologie et de l’épidémiologie. Nous espérons qu’à l’avenir, les résultats de la mécanique des fluides seront également pris en compte », déclare M. Soldati.
Cette recherche a été publiée dans International Journal of Multiphase Flow.
Source : Vienna University of Technology
Crédit photo : Pexels

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