कोविड-१९ संसर्गित थेंब वाळण्याचा वेगावर तापमान, आर्द्रता आणि पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांचा होणारा परिणाम संशोधकांनी अभ्यासला
कोविड-१९ महामारीने जगाला ग्रासल्यापासून व्यक्तींशी, गोष्टींशी स्पर्श टाळण्याबद्दल सूचनांचा भडिमार होतो आहे. बाहेर पडताना मुखावरण वापरा, इतरांपासून ३-६ फूट अंतर ठेवा, कुठेही हात लावायचे टाळा अश्या अनेक सूचना दिल्या जातात. कोरोनाव्हायरस ने होणारा हा आजार संसर्गित व्यक्ती शिंकताना, खोकताना किंवा बोलताना उडणाऱ्या श्वसनमार्गातील थेंबांमुळे पसरतो. हे थेंब पृष्ठभागांवर बसतात व त्याच पृष्ठभागांना इतर व्यक्तींनी हात लावल्यास त्यांना संसर्गाचा धोका असतो. त्यामुळे ह्या आजार टाळण्यासाठी, दाराच्या मुठी, लिफ्टची बटणे यांसारखे नेहमी हात लावले जाणारे पृष्ठभाग वारंवार पुसून स्वच्छ करावेत व आपले हात वारंवार धुवावेत असे सूचित केले जाते.
अलिकडच्या एका अभ्यासात, भारतीय तंत्रज्ञान संस्था मुंबई येथील संशोधकांनी, वेगवेगळ्या पृष्ठभागांवर पडलेले श्वसनमार्गातील थेंब वाळायला किती वेळ लागतो याचा शोध घेतला. फिजिक्स ऑफ फ्लूईड्स ह्या कालिकात प्रसिद्ध झालेल्या ह्या अभ्यासात त्यांनी पाहिले की थेंब वाळायला किती वेळ लागतो हे आर्द्रता, तापमान आणि पृष्ठभागाचे गुणधर्म ह्यांवर अवलंबून असते.
श्वसनसंस्थेच्या खूपशा आजारांप्रमाणेच, कोविड-१९ श्वसनमार्गातून बाहेर फेकल्या गेलेल्या थेंबांद्वारे पसरतो. ह्या थेंबांचा आकार साधारण केसांच्या जाडीच्या दुप्पट असतो.
“ थेंबांच्या आंत व्हायरस किती काळ जीवंत राहू शकतो हे थेंब किती वेगाने वाळतो ह्यावर अवलंबून असते,” असे ह्या अभ्यासाचे मुख्य संशोधक प्रा. राजनीश भारद्वाज म्हणतात. ते भारतीय तंत्रज्ञान संस्था मुंबई येथील यंत्र अभियांत्रिकी विभागात प्राध्यापक म्हणून कार्यरत आहेत. पूर्वी केलेल्या अभ्यासांत दाखवले गेले आहे की कोरोनाव्हायरसना स्वत:चे अस्तित्व टिकवण्यासाठी एखाद्या माध्यमाची, जसे थुंकिचा थेंब, गरज भासते. “बाष्पनामुळे जेव्हा माध्यम नाहीसे होते तेव्हा व्हायरसचा टिकाव लागण्याची शक्यता खूप कमी होते,” असे प्रा. भारद्वाज सांगतात.
श्वसनमार्गातील थेंब वाळायला किती वेळ लागतो याचा अंदाज लावण्यासाठी संशोधकांनी गणितीय प्रतिमान तयार केले. हे प्रतिमान त्यांनी आधीच्या प्रयोगांमधून जमा केलेल्या माहितीच्या आधारे विधीग्राह्य केले. आजूबाजूचे तापमान, पृष्ठभागाचा प्रकार, थेंबाचा आकार आणि सापेक्ष आर्द्रता ह्या प्रतिमानात विचारात घेतले आहे. फोनच्या स्क्रीनसारख्या, पाण्याला प्रतिकर्षित करणाऱ्या पृष्ठभागांवर, काच किंवा स्टील च्या तुलनेत, थेंबांचे बाष्पन ६०% कमी वेगाने होते. पाण्याला प्रतिकर्षित करणाऱ्या पृष्ठभागांवर थेंब पसरून सपाट होत नाहीत, त्यामुळे त्यांचे बाष्पन होण्यास जास्त वेळ लागतो. बाष्पनास लागणारा वेळ थेंबाच्या आकारावरही अवलंबून असतो.
“आमच्या अभ्यासानुसार स्मार्टफोनचा स्क्रीन, किंवा लाकडी पृष्ठभाग, काचेच्या किंवा स्टीलच्या पृष्ठभागांपेक्षा जास्त वेळा स्वच्छ करावे लागतात,” असे ह्या अभ्यसात सहभागी झालेले भारतीय तंत्रज्ञान संस्था मुंबई येथील प्राध्यापक अमित अग्रवाल सांगतात.
इतर अभ्यासांत सूचित केल्याप्रमाणे, कमी आर्द्रता असलेल्या ठिकाणी, व्हायरस नष्ट करण्यासाठी हे पृष्ठभाग उन्हात वाळवावेत असेही ते सुचवतात.
सदर अभ्यासात असेही दिसले की तापमान व अर्द्रता यांचा बाष्पनासाठी लागणाऱ्या वेळावर परिणाम होतो. तापमानातील दर १५ डिग्री सेल्सियस वाढीसाठी बाष्पनाचा काळ निम्मा झाला. सापेक्ष आर्द्रता १०% पासून ९०% वाढवली असता बाष्पनाला लागणारा वेळ सात पटीने वाढलेला आढळला. “जास्त तापमानात थेंब पटकन वाळतात आणि व्हायरस टिकण्याची शक्यता खूप कमी होते. आर्द्रता जास्त असेल तर थेंब पृष्ठभागावर जास्त काळ राहतो आणि व्हायरस टिकण्याची शक्यता वाढते,” प्रा. अग्रवाल खुलासा करताना म्हणतात.
पुढे जाऊन संशोधकांनी थेंब वाळण्यासाठी लागणारा वेळ आणि कोविड-१९ पसरण्याचा वेग यांच्यातील संबंध शोधला. त्यांनी विविध आर्द्रता व तापमान असलेल्या पाच शहरांमधील— न्यू यॉर्क, लॉस एंजलिस, मियामी, सिडनी व संगापूर— माहितीचा अभ्यास केला. त्यांना आढळले की कोविड-१९ वेगाने पसरत असलेल्या न्यू यॉर्क सारख्या ठिकाणी थेंब वाळण्यासाठी जास्त वेळ लागत होता. सिंगापूरला मात्र आर्द्रता जास्त असूनही, तापमान जास्त असल्यामुळे संसर्ग कमीतकमी होता.
प्रा. भारद्वाज म्हणतात की भारतातही असेच चित्र दिसते; जास्त तापमान असलेल्या दिल्लीमध्ये संसर्ग पसरण्याचा वेग, आर्द्रता जास्त असलेल्या मुंबईच्या तुलनेत कमी आहे. स्थानिक शासनाच्या आपत्ती व्यवस्थापनाची भूमिका ते नाकारत नाहीत, पण “हवामानाचा परीणाम नक्कीच लक्षणीय आहे” असे ते मानतात.
मोसमी पावसाचे आगमन झाल्यावर सदर अभ्यासात मिळालेली माहिती देशातील कोविड-१९ च्या व्यवस्थापनात उपयोगी पडेल.
सावध राहण्याची सूचना करताना प्रा. भारद्वाज म्हणतात, “वाढलेल्या आर्द्रतेमुळे थेंबांमध्ये व्हायरस जास्त काळ टिकून राहण्याची शक्यता आहे.” अधिक आर्द्रतेच्या ठिकाणी मुखावरण वापरण्याच्या नियमाची कडक अंमलबजावणी करण्याची विनंती ते अधिकाऱ्यांना करतात.
वाळत असलेल्या थेंबांमध्ये व्हायरस किती काळ टिकतो ह्याचा अंदाज करू शकणारे हे प्रतिमान श्वसनमार्गातील थेंबांद्वारे पसरणाऱ्या इन्फ्लुएन्झा ए सारख्या इतर आजारांबाबतची समज वाढवण्यास सहाय्यक आहे, असे संशोधक म्हणतात.