Grâce à l’imagerie à grande vitesse, ces chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) montrent que des gouttelettes de toux et d’éternuements ont une portée bien plus longue que ce que l’on pensait jusque-là. Alors que la toux et les éternuements jouent un rôle clé dans la transmission inter-humaine de maladies respiratoires infectieuses, cette étude expérimentale, basée sur la dynamique des fluides et présentée dans le Journal of Fluid Mechanics, dessine de véritables nuages porteurs de gouttelettes en suspension pleines d’agents pathogènes.
C'est l'observation directe d'épisodes d'éternuement et de toux via l'imagerie à grande vitesse qui révèle un ensemble de nuages gazeux, invisibles à l'œil nu, porteurs, sur de grandes distances, de gouttelettes pathogènes. Cet environnement gazeux favorise la formation de microgouttelettes qui, plus légères vont voyager ainsi jusqu'à 200 fois plus loin que les gouttelettes agglomérées au départ. Car ces mini-gouttelettes restent ainsi longtemps en suspension dans l'air, emportées par différents flux, comme les systèmes de ventilation par exemple. Une observation qui contredit les précédentes théories qui affectaient les gouttelettes de mucus plus importante d'une portée -ou d'une énergie cinétique- également plus élevée, estimée alors à moins d'un mètre.
Sur des centaines de mètres…A partir de ces observations, les chercheurs du MIT, en collaboration avec des scientifiques français du Laboratoire de Physique et mécanique des milieux hétérogènes (Paris) ont pu développer un modèle des retombées du « nuage » afin de prévoir le trajet des agents pathogènes. Les gouttelettes restent en suspension dans le nuage jusqu'à ce que leur vitesse de sédimentation corresponde à la décélération du nuage. Les scientifiques calculent alors que les petites gouttes peuvent être entraînées sur une grande distance par ce nuage de gaz. Précisément, des gouttelettes de 100 µm (micromètres) de diamètre vont pouvoir voyager 5 fois plus loin et des gouttelettes de 10 µm de diamètre jusqu'à 200 fois plus loin. Ainsi, ces microparticules pourraient pour certaines d'entre elles voyager sur plusieurs dizaines de mètres.
Aucun problème à partir de là pour atteindre les systèmes de ventilation. Des données qui peuvent sembler anecdotiques mais qui doivent, en réalité, sensibiliser les architectes pour la conception des lieux de vie, de travail ainsi que des hôpitaux ou encore des trains et des avions…
Source: Journal of Fluid Mechanics April 2014 DOI: http://dx.doi.org/10.1017/jfm.2014.88 Violent expiratory events: on coughing and sneezing (Visuel@Jose-Luis Olivares/MIT)
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