Vientos propagadores

Vientos propagadores

Si los instrumentos de las orquestas fueran personas, las trompetas serían superpropagadoras del coronavirus. Cuando un trompetista sopla la boquilla, diminutas gotas respiratorias (conocidas como aerosoles) salen de la boca del músico, viajan a toda velocidad por el tubo y se esparcen por el aire.

Durante la pandemia, la posibilidad que un músico pueda estar propagando un virus sin saberlo representa un problemón. La trompeta no es el único instrumento “peligroso”, sino toda la familia de los vientos. “Estos son como máquinas para convertir las gotas respiratorias en aerosoles”, dijo Tony Saad, ingeniero químico y experto en dinámica de fluidos computacional de la Universidad de Utah. Saad, junto a sus colegas informaron en un nuevo estudio, publicado el 23 de junio en Science Advances, que un cambio sencillo pero radical, podría reducir de manera significativa la acumulación de aerosoles en el escenario.

“Empezaron a buscar personas que pudieran proporcionar información sobre estrategias de mitigación en las que la gente pudiera tener cierta confianza”, dijo James Sutherland, ingeniero químico de la Universidad de Utah y uno de los coautores del estudio.

Los investigadores crearon un modelo informático detallado de la sala de conciertos de la sinfónica en el que señalaron la ubicación de cada salida de ventilación y la cantidad de flujo de aire en el sistema de climatización. Después mapearon la posición habitual de cada músico. La Sinfónica de Utah, al igual que la mayoría de las orquestas modernas, acomodaba a sus músicos según un patrón estándar, con los instrumentos de cuerda en la parte delantera del escenario seguidos de varias filas de instrumentos de viento de madera y metal: las flautas y los oboes, luego los fagots y clarinetes y al último las trompetas y trompas. Los trombones y la sección de percusión quedaban al fondo del escenario.

Para hacer un modelo de la propagación de aerosoles durante un concierto, incorporaron una investigación reciente dirigida por Jiarong Hong, ingeniero mecánico de la Universidad de Minnesota. Hong y sus colegas habían trabajado con la Orquesta de Minnesota para medir la concentración y el tamaño de las partículas de aerosol emitidas por una variedad de instrumentos de viento (entre sus hallazgos: la trompeta, el trombón bajo y el oboe representan el mayor riesgo). Con estos parámetros a la mano, Saad y Sutherland utilizaron lo que se conoce como simulaciones de dinámica de fluidos computacional para modelar la manera en que el aire y los aerosoles fluirían a través de la sala de conciertos de Utah cuando todos los músicos estuvieran tocando.

La simulación reveló patrones complejos de flujo de aire. En general, el aire descendía desde los conductos de suministro de aire del techo hasta los conductos de retorno de aire del suelo, en la parte trasera del escenario. Pero también se formaron dos vórtices distintos, en la parte delantera y trasera del escenario. “Se ven estas grandes regiones que recirculan como un gran tornado”, dijo Saad.

Los aerosoles pueden quedar atrapados en estos vórtices, arremolinándose alrededor del escenario y acumulándose con el tiempo.

Las trompetas, que emitían grandes nubes concentradas de aerosoles, plantearon un problema particular. En su camino hacia los conductos de ventilación en la parte posterior del escenario, las estelas de aerosol arrojadas por estos instrumentos pasaban directamente por la zona de respiración de los percusionistas.

“Vimos esto y dijimos: ‘OK, esto es un gran problema, tenemos que solucionarlo’”, mencionó Sutherland. “Y por la información que teníamos sobre la manera en que se movía el flujo, dijimos: ‘Bueno, cambiemos de sitio algunos de estos instrumentos’”.

Sabían que la idea podría ser controversial; las orquestas por lo general se han acomodado de la misma manera durante décadas por razones tanto de acústica como de tradición. “Cuando iniciamos el proyecto les preguntamos: ‘¿Con qué restricciones tenemos que trabajar? ¿Podemos mover de lugar a las personas?’”, comentó Sutherland. “Y la respuesta fue: ‘Hagan todo lo que puedan para reducir los riesgos’”.

Fue así como decidieron mover las trompetas al fondo del escenario, justo al lado de las rejillas de ventilación. Luego cambiaron de posición los otros instrumentos de viento del centro del escenario hacia sitios más cercanos a los conductos de ventilación traseros o a las puertas del escenario, las cuales sugirieron dejar abiertas.

El equipo tenía la esperanza de que estos movimientos permitieran que los aerosoles fluyeran directamente hacia afuera de la sala de conciertos sin pasar por las zonas de respiración de otros músicos ni quedar atrapados dando vueltas en el escenario. “Por lo general se busca que el fumador se siente cerca de la ventana”, dijo Saad. “Bueno, eso fue exactamente lo que hicimos aquí”.

Finalmente, trasladaron los instrumentos que no generan aerosoles —el piano y la sección de percusión— al centro del escenario. Todos estos ajustes redujeron cien veces la concentración promedio de aerosoles en las zonas de respiración de los músicos según los cálculos de los investigadores.

Aunque los patrones precisos de flujo de aire son diferentes en cada recinto, los principios generales deberían funcionar en cualquier lugar, aseguró el equipo. Las orquestas pueden reducir el riesgo de propagación de aerosoles colocando los instrumentos de mayor riesgo cerca de puertas abiertas y salidas de aire. 

Fuente: https://www.nytimes.com/es/2021/06/27/espanol/coronavirus-aerosoles-conciertos-orquestas.html

https://advances.sciencemag.org/content/7/26/eabg4511

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