Vědecký tým na MIT (Massachusetts Institute of Technology) pod vedením Martina Z. Bazanta, chemického inženýra-matematika s českými kořeny, vytvořil aplikaci, která spočítá, kolik lidí a jak dlouho se z hlediska šíření koronaviru aerosolem může bezpečně zdržovat v jedné místnosti. Michal Pavelka z Matematicko-fyzikální fakulty UK (MFF UK) a Václav Klika z Českého vysokého učení technického (ČVUT) aplikaci přeložili do češtiny.
„S profesorem Bazantem se známe prostřednictvím našich výzkumů, bude například jako plenární řečník na evropské termodynamické konferenci JETC 2021, kterou příští rok pořádáme,“ objasňuje spojení matematik Michal Pavelka. Aplikace je jedinečná v tom, že uživatelům umožňuje odhadnout riziko při shromažďování osob ve vnitřních prostorách, kde pravidlo dvoumetrových rozestupů a roušek není zcela dostatečné, protože virové částice se šíří pomocí aerosolu, který místnost postupně zaplňuje celou.
“Aplikace, kterou vyvinul tým vědců z MIT, odhaduje, jak se koncentrace viru mění v průběhu času a na základě toho odvozuje bezpečnostní doporučení. My jsme ji jen přeložili do češtiny, podobně jako kolegové po celém světě,” komentuje Pavelka novou koronavirovou aplikaci, která již byla přeložena do němčiny, španělštiny, italštiny, hindštiny, korejštiny, čínštiny a dalších jazyků.
Dva metry nestačí
Po celém světě platí pravidlo dodržování dvoumetrových rozestupů, které se z hlediska šíření onemocnění covid-19 považovalo za bezpečné. „Bohužel přibývá vědeckých důkazů, které ukazují, že pravidlo dvou metrů platí pouze pro jeden typ přenosu,“ odkazuje Pavelka na vědecký článek z MIT v recenzním řízení, který celou aplikaci popisuje. Podle posledních vědeckých poznatků existují tři typy přenosu viru SARS-CoV-2: Šíření pomocí kapének, které vylučujeme při dýchání a mluvení. „Na to fungují roušky, které velké kapénky zachytí, a také dvoumetrové rozestupy.“ Druhou možností je přenos přes kontaminované povrchy: „Člověk se dotkne infikovaného předmětu a pak si promne oči nebo se dotkne úst. Proto se často opakuje pravidlo nesahat si na obličej, pravidelně dezinfikovat povrchy a mýt si ruce,“ komentuje Pavelka.
Třetí možností přenosu je šíření koronaviru vzduchem pomocí malých kapének – aerosolem, které se ukazuje jako čím dál významnější: „Přibývá vědeckých důkazů svědčících o přenosu koronaviru vzduchem ve sdílených vnitřních prostorách. Uvnitř místností se aerosol šíří podobně jako kouř – je všude – roušky ani dvoumetrové rozestupy nestačí,“ vysvětluje důvod vzniku aplikace, která lidem pomůže odhadnout, jak dlouho je pobyt v konkrétní místnosti pro daný počet lidí bezpečný. Tým z MIT také pro zájemce otevřel online kurz o fyzice přenosu nemoci.
Aplikace poradí, co by mělo být bezpečné
„V aplikaci nastavíte specifikace místnosti, způsob ventilace, úroveň filtrace vzduchu, typ činnosti a zda lidé mají roušky nebo ne. Na základě těchto vstupních parametrů se vypočítá bezpečný čas strávený v místnosti,“ popisuje Pavelka. „Když si vezmeme modelovou místnost o ploše 30 metrů čtverečních a výšce stropů tři metry, podle dvoumetrového pravidla by tam mohlo být osm lidí neomezeně dlouho dobu,“ uvádí na konkrétním příkladu: „Pokud ale vezmeme v potaz šíření pomocí aerosolem, místnost je bezpečná pro dvě osoby v rouškách po dobu 31 hodin a bez roušek dokonce jen 67 minut.“
Podle Pavelky nejsou matematické výpočty použité v aplikaci složité: „Výpočet využívá předpokladu, že v místnosti je jeden nakažený a že koncentrace aerosolu je stejná v celé místnosti. Na základě všech parametrů pak aplikace počítá bezpečnou kumulativní dobu expozice osob v místnosti.“
V aplikaci se dá nastavit například i tzv. tolerance rizika, kterou by si uživatelé měli snížit při vyšším počtu nemocných v populaci nebo pro ohroženější osoby. Roli hraje i vlhkost a rychlost výměny vzduchu. Čím sušší vzduch, tím se koronavirus lépe šíří – tvoří se menší kapénky a vysušená sliznice je také náchylnější k infekci. Proto bychom letošní zimu více než kdy jindy měli pravidelně větrat a zvlhčovat vzduch. „Tato aplikace by mohla pomoci k bezpečnějšímu chování lidí ve vnitřních prostorách a přispět tak ke zpomalení pandemie,“ doufá Michal Pavelka.
