Si vous vous trouvez dans une voiture avec quelqu’un à l’extérieur de votre foyer pendant la pandémie COVID-19, votre instinct peut être de baisser votre vitre, que vous soyez le conducteur ou un passager arrière.
Mais un physicien de l’Université du Massachusetts à Amherst a montré dans une nouvelle étude qu’ouvrir la vitre de la voiture la plus proche de vous n’est pas toujours la meilleure option pour vous protéger du coronavirus ou de toute infection aéroportée.
Dans un article publié le 4 décembre dans la revue Progrès scientifiques, les chercheurs ont révélé certaines façons surprenantes par lesquelles les modèles de circulation d’air à l’intérieur d’une voiture pourraient augmenter ou supprimer le risque d’infection aéroportée pendant les trajets quotidiens.
« On pourrait imaginer que les gens ouvrent instinctivement les fenêtres juste à côté d’eux lorsqu’ils roulent avec un co-passager pendant la pandémie. Ce n’est peut-être pas optimal – même si c’est mieux que de n’ouvrir aucune fenêtre », explique l’auteur principal Varghese Mathai, professeur adjoint de physique à UMass Amherst.
Il explique: «Nous avons conçu cette recherche en gardant à l’esprit le covoiturage, d’un taxi traditionnel ou Uber et Lyft aux trajets non commerciaux, en supposant qu’un conducteur et un passager, assis à l’arrière du côté passager pour fournir le meilleur espacement possible entre les occupants. «
En bref, la recherche suggère que l’ouverture des fenêtres les plus éloignées du conducteur et du passager arrière pourrait offrir certains avantages. Les résultats peuvent fournir des mesures de réduction des risques COVID-19 pour les centaines de millions de personnes conduisant des voitures particulières ou prenant un taxi dans le monde entier.
Les scénarios les plus et les moins risqués de transmission d’agents pathogènes aéroportés dans une voiture sont compris par les scientifiques: l’ouverture de toutes les fenêtres, ainsi que l’introduction d’air frais par les évents, sont censées créer le meilleur environnement dans la cabine pour réduire le risque de transmission en augmentation de la ventilation. Garder toutes les fenêtres ouvertes et utiliser uniquement le mode air recyclé est probablement l’option la plus risquée.
Conscient de l’impossibilité de garder toutes les fenêtres de voiture ouvertes en hiver ou par temps pluvieux, Mathai a voulu examiner ce qui arrive aux particules aérosolisées expirées par les occupants à l’intérieur de la cabine de la voiture sous diverses configurations de fenêtres ouvertes et fermées.
«Ces minuscules particules potentiellement pathogènes restent dans l’air pendant de longues durées sans se déposer, donc si elles ne sont pas évacuées hors de la cabine, elles peuvent s’accumuler avec le temps, ce qui augmente le risque d’infection», explique-t-il.
En général, l’air circulant autour d’une voiture crée une pression plus faible sur les vitres avant par rapport aux vitres arrière, dit Mathai.
Nous avions cette idée que si vous ouvrez les vitres arrière et avant sur des côtés opposés, vous pourriez créer un courant d’air de l’arrière vers l’avant de la cabine, et traversant le milieu. «
Varghese Mathai, auteur principal de l’étude et professeur adjoint de physique, Université du Massachusetts à Amherst
L’étude a été menée avec des collègues Asimanshu Das, Jeffrey Bailey et Kenneth Breuer de l’Université Brown, où Mathai a travaillé auparavant et a commencé l’étude. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que si toutes les fenêtres ne pouvaient pas être laissées ouvertes, l’ouverture de la fenêtre avant du côté droit et de la lunette arrière du côté gauche pourrait mieux protéger le conducteur et le passager des centaines de particules d’aérosol libérées dans chaque respiration humaine.
«À notre grande surprise, les simulations ont montré un courant d’air qui agit comme une barrière entre le conducteur et le passager», explique Mathai, qui a comparé ce phénomène au rideau d’air créé par un courant d’air soufflé verticalement à certaines entrées de supermarché, ce qui empêche l’air de se mélanger à l’air intérieur, même si la porte d’entrée est ouverte.
« Bien que ces mesures ne remplacent pas le port d’un masque facial à l’intérieur d’une voiture, elles peuvent aider à réduire la charge pathogène à l’intérieur de l’espace très confiné d’une cabine de voiture », souligne-t-il.
Comme beaucoup d’autres chercheurs pendant la pandémie, Mathai – un physicien expérimental – a décidé de se concentrer sur les simulations informatiques tout en travaillant à domicile. Plus tard, il a soutenu ses conclusions en utilisant la visualisation de la fumée et des tests sur le terrain qui ont identifié des zones à basse et à haute vitesse à l’intérieur de la voiture.
La recherche décrit la transmission conducteur-passager et passager-conducteur pour différentes options de ventilation et utilise le transport scalaire passif comme proxy pour les particules infectieuses. Les cartes thermiques illustrent les champs de concentration scalaires provenant soit du conducteur, soit du passager.
Les chercheurs ont utilisé un modèle simplifié et moyenné dans le temps pour le flux d’air turbulent, et les implications de l’étude sont limitées au mode de transmission aéroporté, le stress de l’auteur. Le modèle informatique était basé à peu près sur l’extérieur d’une Toyota Prius conduite à environ 50 mi / h et les tests sur le terrain de la fumée et de la baguette d’écoulement ont été enregistrés dans la cabine d’une Kia Optima.
La source:
Université du Massachusetts Amherst
Référence du journal:
Mathai, V. et coll. (2020) Flux d’air à l’intérieur des voitures particulières et implications pour la transmission des maladies aéroportées. Progrès scientifiques. doi.org/10.1126/sciadv.abe0166.
