Российские ученые нашли способ управлять распространением вирусов

Математическую модель, которая позволит прогнозировать распространение большинства вирусов для уменьшения риска инфицирования в открытых пространствах и помещениях, разработали ученые ДГТУ. Результаты исследования опубликованы в Mathematics.

Ученые Донского государственного технического университета (ДГТУ) рассказали, что одним из основных источников инфекции многих вирусных заболеваний является зараженный человек. Пути передачи могут быть разные, но самый контагиозный (т.е. заразный) – это воздушно-капельный путь. В этом случае частицы вируса выделяются при дыхании, разговоре и кашле с аэрозольной пылью инфицированного человека. Такие заболевания могут распространяться достаточно быстро и вызывать эпидемии.

Ярким примером массового вирусного заболевания последнего времени является пандемия новой коронавирусной инфекции COVID-19. По данным ВОЗ, на данный момент она затронула около 765 млн человек на всей планете.

Как рассказали специалисты университета, во время борьбы с пандемией был проведен ряд исследований. Ученые изучали процессы распространения вирусных частиц в воздухе, в системах вентиляции и кондиционирования помещений и транспорта, фильтрацию через маски, воздействие перегородок, лицевых щитков.

Исследователи ДГТУ разработали математическую модель распространения вирусных частиц в воздушной среде и провели серию численных экспериментов на примере кабины технологического транспорта.

Как сообщил один из авторов исследования, ректор ДГТУ Бесарион Месхи, модель строится на основе фундаментальных уравнений гидродинамики с использованием современных численных методов и вычислительных мощностей.

Ученые отметили, что данный подход является универсальным и может быть использован для моделирования поведения вирусов любого типа и других патогенов в открытых пространствах, в помещениях и автотранспорте.«

"В отличие от твердых частиц, например пыли, вирус движется в жидких респираторных каплях. Данный метод позволяет нам получать траектории и характеристики каждой частицы в любой момент времени. А также учитывать испаряемость частиц и взаимодействие между собой при сталкивании, оценивать влияние скорости и влажности окружающего воздуха", – рассказал руководитель работ доцент кафедры теоретической и прикладной механики ДГТУ Иван Панфилов.

По его словам, это позволяет получить возможность прогнозирования и эффективного управления этим процессом для уменьшения рисков инфицирования.

В дальнейшем научный коллектив планирует применить данный опыт при разработке более эффективных климатических систем транспорта, в том числе и специального назначения.

ДГТУ – участник программы государственной поддержки университетов РФ «Приоритет-2030».