Phát hiện mới về khả năng lây lan của virus SARS-CoV-2

Một nhóm chuyên gia tại Đại học Công nghệ Vienna (Áo) và Đại học Padova (Italy) cho biết giọt bắn chứa virus SARS-CoV-2 bay lơ lửng trong không khí có thể lan xa hơn trong môi trường ẩm ướt.

Đây là phát hiện mới trái với các giả thuyết trước đây cho rằng chỉ những giọt bắn kích cỡ lớn mới có nguy cơ lây lan dịch bệnh vì những giọt bắn có kích thước nhỏ thường bay hơi nhanh chóng.

Nghiên cứu trên cũng chỉ ra rằng khi không khí có độ ẩm cao, những giọt bắn nhỏ cũng lơ lửng lâu hơn ngoài môi trường và bay xa hơn. Nói cách khác, khả năng lây lan của các giọt bắn không phụ thuộc kích thước mà vào độ ẩm của không khí trong môi trường.

Quan điểm này của nhóm chuyên gia một lần nữa ủng hộ giả thuyết trước đó về việc trong mùa Đông, con người thường dễ nhiễm các bệnh cúm và các bệnh liên quan đến virus hơn trong mùa Hè.

Trong nghiên cứu trên, Giáo sư Alfredo Soldati và cộng sự tại Viện Cơ học chất lỏng, truyền nhiệt, thuộc Đại học Công nghệ Vienna, đã quan sát không khí mà người mắc Covid-19 thở ra khi hắt hơi.

Kết quả cho thấy virus SARS-CoV-2 nằm trong các giọt bắn với kích thước khác nhau. Ở giữa các giọt chất lỏng là lớp khí bao bọc virus. Hỗn hợp này dẫn đến chuyển động dòng chảy tương đối phức tạp. Giọt bắn (dưới dạng lỏng và khí) đều chuyển động và tác động qua lại với nhau. Giọt bắn lỏng có thể tự bay hơi và trở thành dạng khí.

Các nhà nghiên cứu cũng quan sát các giọt bắn ở nhiều môi trường, độ ẩm, diện tích khác nhau để biết giọt bắn nào còn sót lại trong không khí và bay bao xa.

Kết quả cho thấy các giọt bắn thoát ra trong hơi thở bình thường của người có nhiều kích cỡ, từ khoảng 1/10 đến 1.000µm. Trung bình, các giọt bắn thường có đường kính khoảng 50-100µm, nghĩa là chỉ hơn kém kích cỡ của một sợi tóc người (khoảng 70µm).

Giáo sư Soldati khẳng định giọt nhỏ lưu lại trong không khí lâu hơn dự tính trước đó. Lý do của hiện tượng này là tốc độ bay hơi của các giọt bắn không tùy thuộc độ ẩm tương đối của môi trường, mà phụ thuộc vào độ ẩm trực tiếp tại vị trí của giọt bắn. Hiểu một cách đơn giản, không khí tại vị trí gần mũi, miệng của bệnh nhân có độ ẩm cao hơn mức ẩm trung bình ngoài môi trường.

Độ ẩm này làm các giọt bắn nhỏ bốc hơi chậm hơn và lan xa hơn. Độ ẩm từ hệ hô hấp của người bệnh tiếp tục khiến quá trình bay hơi của những giọt lân cận chậm theo. Có thể nói độ ẩm của môi trường cộng hưởng, khiến mức độ lây lan của các giọt bắn cao hơn, song nhóm chuyên gia chưa thể tìm ra chính xác các giọt bắn này lơ lửng trong không khí trong thời gian bao lâu.

Trước đó, một nghiên cứu khác công bố giữa tháng Tám trên tạp chí Physics of Fluids cho thấy độ ẩm ảnh hưởng tốc độ di chuyển của các giọt bắn. Không khí khô có thể làm tăng tốc độ bay hơi tự nhiên.

Trong môi trường độ ẩm 100%, các mô phỏng cho thấy giọt bắn với đường kính 100µm rơi xuống đất cách xa người thở ra khoảng 2m. Các giọt có đường kính 50µm có thể di chuyển xa hơn tới 5m. Ở môi trường độ ẩm 50%, không có giọt bắn 50µm nào bay xa hơn 3,5m.

Tuy nhiên, Giáo sư Soldati cho biết điều này không phải vấn đề quá đáng lo ngại; cần thêm nghiên cứu kỹ hơn để hiểu khi ở khoảng cách xa cơ thể người bệnh, khả năng lây nhiễm của virus trong giọt bắn là bao nhiêu. Khi đó mới có thể đưa ra khuyến cáo hợp lý về khẩu trang, khoảng cách an toàn.