使用UV-C消毒携带COVID病毒的咳嗽飞沫

意大利研究人员表明，使用UV-C照射唾液飞沫时可以降低约50%的污染风险。

COVID-19病毒的主要传播途径是通过唾液微滴在空气中传播，因此寻找可以消灭空气中微滴病毒的方法至关重要。意大利的研究人员通过对咳嗽产生的唾液飞沫进行数值建模，探索通过UV-C光使病毒颗粒失活的方法。

Marche理工大学的研究人员受到流行病蔓延下，关于安全社交距离、口罩佩戴和社交行为的启发，希望可以找到有效的答案。

在AIP出版的《流体物理学》中，Valerio D'Alessandro和同事描述了使用超级计算机对UV-C光照射的咳嗽液滴进行数值建模的过程。他们还探索了防止病毒传播所需的社交距离。

研究人员将注意力集中在唾液微滴云的演化过程，核算了每个微滴的惯性，浮力和重量以及其与环境的空气动力学的相互作用。

"我们非常好奇UV-C光灭活病毒颗粒的几率，"D'Alessandro说。"因此，我们探索了唾液飞沫与外部UV-C辐射源（一盏灯）之间的相互作用。"

UV-C是一种成熟的杀菌技术，可以干扰病毒RNA的复制。此外，希望UV-C LED能够为这类消毒提供紧凑、低成本的技术。

"UV-A和UV-B也存在于太阳光线内，也能杀死病菌，但需要15到20分钟，"D'Alessandro说。"夏天，太阳光可以对表面进行消毒，这也是夏天传播减少的原因之一，但UV-A和UV-B不能用于实时消毒。这就是我们决定探索UV-C辐射对病毒影响的原因。"

研究人员主要针对那些未被充分理解的关键点。首先，他们确定1米（3.2英尺）的社交距离并不是完全安全的，不是完全避免病毒传播的方法。这一点尤其重要，因为这是意大利及其学校的社交距离规则。

"虽然在一对一的情况下，1米的距离就足够了，但你仍然可能被胸部以下发出的咳嗽飞沫所感染，"D'Alessandro说。"有必要避免用手触摸眼睛、鼻子或嘴巴。我们发现2米(6.5英尺)是更安全的距离。"

在上图中，红色区域（从胸部向下）是风险最高的区域。因此，尽管您的脸部可能只接收到少量的咳嗽飞沫，但关键是洗手并使其远离脸部。

D'Alessandro及其同事强调，飞沫传播的最大距离约为1米。在这个距离以外，他们仅发现一些更小的飞沫，携带的病毒量也更少了。

"必须强调的是，以上结果是在无风的情况下获得的。如果有风，传播距离会增加几乎一倍。"D'Alessandro说。"所以我们需要戴上口罩，特别是在近距离交往时。"

他们还发现，"当使用UV-C照射唾液液滴云时，有可能将污染风险降低约50%，同时，这个剂量不会给人们造成危害，"D'Alessandro说。"这是至关重要的，因为基于UV-C的消毒系统并不总是可以接受的。UV-C可以杀死病毒，但对人类来说，更高的剂量可能是危险的。"

已知暴露于高剂量的UV-C会导致皮肤癌和眼部肿瘤。

"我们的研究有助于纠正对社交安全距离的误解，"D'Alessandro说。"同时，我们的计算还可以帮助设计基于UV-C的新型实时消毒设备，从而在特定情况下，降低COVID-19和其他病毒的传播风险，例如超市收银员或处于类似情况下的人。"

参考文献：

'Eulerian-Lagrangian modeling of cough droplets irradiated by ultraviolet-C light in relation to SARS-CoV-2 transmission' by V. D'Alessandroet al: Physics of Fluids on March 9, 2021

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