Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Popular

Peneliti mengidentifikasi fitur yang dapat membuat seseorang menjadi penyebar virus super – ScienceDaily


Penelitian baru dari University of Central Florida telah mengidentifikasi fitur fisiologis yang dapat membuat orang menjadi penyebar virus super seperti COVID-19.

Dalam sebuah penelitian yang terbit bulan ini di jurnal Fisika Fluida, peneliti di Departemen Teknik Mesin dan Dirgantara UCF menggunakan model yang dihasilkan komputer untuk mensimulasikan bersin secara numerik pada berbagai jenis orang dan menentukan hubungan antara fitur fisiologis orang dan seberapa jauh tetesan bersin mereka bergerak dan bertahan di udara.

Mereka menemukan bahwa ciri-ciri orang, seperti hidung tersumbat atau gigi yang lengkap, dapat meningkatkan potensi mereka untuk menyebarkan virus dengan memengaruhi seberapa jauh tetesan berjalan saat mereka bersin.

Menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS, cara utama orang terinfeksi oleh virus yang menyebabkan COVID-19 adalah melalui paparan tetesan pernapasan, seperti dari bersin dan batuk yang membawa virus menular.

Mengetahui lebih banyak tentang faktor-faktor yang mempengaruhi sejauh mana perjalanan tetesan ini dapat menginformasikan upaya untuk mengontrol penyebarannya, kata Michael Kinzel, asisten profesor di Departemen Teknik Mesin UCF dan rekan penulis studi.

“Ini adalah studi pertama yang bertujuan untuk memahami ‘mengapa’ dari seberapa jauh perjalanan bersin,” kata Kinzel. “Kami menunjukkan bahwa tubuh manusia memiliki pengaruh, seperti sistem saluran kompleks yang terkait dengan aliran hidung yang benar-benar mengganggu pancaran dari mulut Anda dan mencegahnya menyebarkan tetesan jarak jauh.”

Misalnya, ketika orang memiliki hidung yang jernih, seperti dari meniupnya ke tisu, kecepatan dan jarak perjalanan tetesan bersin menurun, menurut penelitian tersebut.

Ini karena hidung yang bening menyediakan jalur selain mulut untuk keluarnya bersin. Tetapi ketika hidung orang tersumbat, area tempat keluarnya bersin menjadi terbatas, sehingga menyebabkan tetesan bersin yang dikeluarkan dari mulut meningkat kecepatannya.

Demikian pula, gigi juga membatasi area keluar bersin dan menyebabkan kecepatan tetesan meningkat.

“Gigi menciptakan efek penyempitan pada jet yang membuatnya lebih kuat dan lebih bergejolak,” kata Kinzel. “Mereka benar-benar tampaknya mendorong transmisi. Jadi, jika Anda melihat seseorang tanpa gigi, Anda sebenarnya dapat mengharapkan pancaran yang lebih lemah dari bersin dari mereka.”

Untuk melakukan penelitian, para peneliti menggunakan pemodelan 3D dan simulasi numerik untuk membuat ulang empat tipe mulut dan hidung: seseorang dengan gigi dan hidung bening; seseorang tanpa gigi dan hidung bening; seseorang tanpa gigi dan hidung mampet; dan orang dengan gigi dan hidung tersumbat.

Ketika mereka mensimulasikan bersin dalam model yang berbeda, mereka menemukan bahwa jarak semprotan tetesan yang dikeluarkan saat seseorang memiliki hidung tersumbat dan gigi yang lengkap sekitar 60 persen lebih besar daripada saat tidak.

Hasilnya menunjukkan bahwa ketika seseorang menjaga hidungnya tetap bersih, seperti dengan meniupnya ke tisu, mereka dapat mengurangi jarak perjalanan kuman mereka.

Para peneliti juga mensimulasikan tiga jenis air liur: tipis, sedang, dan kental.

Mereka menemukan bahwa air liur yang lebih tipis menghasilkan bersin yang terdiri dari tetesan yang lebih kecil, yang menciptakan semprotan dan bertahan di udara lebih lama daripada air liur sedang dan tebal.

Misalnya, tiga detik setelah bersin, ketika air liur yang kental mencapai tanah dan dengan demikian mengurangi ancamannya, air liur yang lebih encer masih mengambang di udara sebagai penular penyakit yang potensial.

Pekerjaan terkait kembali ke proyek para peneliti untuk menciptakan penurunan batuk COVID-19 yang akan memberi orang air liur yang lebih kental untuk mengurangi jarak tetesan dari bersin atau batuk, dan dengan demikian mengurangi kemungkinan penularan penyakit.

Temuan ini menghasilkan wawasan baru tentang variabilitas jarak paparan dan menunjukkan bagaimana faktor fisiologis memengaruhi tingkat penularan, kata Kareem Ahmed, seorang profesor di Departemen Teknik Mesin dan Dirgantara UCF dan rekan penulis studi.

“Hasilnya menunjukkan tingkat keterpaparan sangat tergantung pada dinamika fluida yang dapat bervariasi tergantung pada beberapa fitur manusia,” kata Ahmed. “Fitur seperti itu mungkin menjadi faktor mendasar yang mendorong peristiwa penyebaran super dalam pandemi COVID-19.”

Para peneliti mengatakan mereka berharap untuk memindahkan pekerjaan ke studi klinis berikutnya untuk membandingkan temuan simulasi mereka dengan orang-orang dari berbagai latar belakang.

Rekan penulis studi adalah Douglas Fontes, seorang peneliti postdoctoral dengan Florida Space Institute dan penulis utama studi tersebut, dan Jonathan Reyes, seorang peneliti postdoctoral di Department of Mechanical and Aerospace Engineering UCF.

Fontes mengatakan untuk memajukan temuan penelitian, tim peneliti ingin menyelidiki interaksi antara aliran gas, lapisan lendir dan struktur jaringan di dalam saluran pernapasan bagian atas selama kejadian pernapasan.

“Model numerik dan teknik eksperimental harus bekerja berdampingan untuk memberikan prediksi akurat dari perpecahan utama di dalam saluran pernapasan bagian atas selama kejadian tersebut,” katanya.

“Penelitian ini berpotensi memberikan informasi untuk langkah-langkah keamanan yang lebih akurat dan solusi untuk mengurangi penularan patogen, memberikan kondisi yang lebih baik untuk menangani penyakit biasa atau pandemi di masa mendatang,” katanya.

Pekerjaan itu didanai oleh National Science Foundation.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Lagutogel/a>