Tiempo en la casa No. 63 • julio-agosto 2020

24 se evapora si el aire no está muy húmedo. Este fenómeno ya había sido tomado en cuenta por K.W.Wells en 1934 cuando construyó la curva llamada de caída-evapora- ción, con la que se muestra el tiempo que le toma a una gotita terminar su caída; ya sea al llegar al suelo —si es lo bastante grande— o al evaporarse por completo —si es muy chica—. Este tipo de gráfica permite advertir cuándo una gotita infectada puede contribuir al contagio directo o por vía aérea. El cálculo de Wells fue en extremo sencillo y concedía muchas aproxima- ciones. Desde entonces varios investigadores han ido introduciendo mejoras; el tratamiento por los doctores Xie, Li, Chwang, Ho y Seto, publicado en 2007, es uno de los trabajos más relevantes; nos referiremos a él por las iniciales de los autores: XLCHS. Ellos se concentran, al igual que Wells, en gotitas con más de 100 micras de diámetro. Además de hacer un análisis muy completo y realista de la evapora- ción de las gotitas, ellos tomaron en cuenta que en realidad las gotitas exhaladas salen impulsadas por un chorro de aire turbulento que las transporta lejos de su fuente. Este chorro, que en su mayor parte sale de la boca, está algo más caliente que el aire ambiente, por lo que si es exhalado sobre la horizontal —como si la persona que lo expulsa está de pie o sentada— el chorro sigue una trayectoria que se curva hacia arriba; esto es debido al efecto de “flotación”, el aire más caliente tiene menor densidad que el más frío y por eso se eleva. El modelo XLCHS toma en cuenta tres factores: el aire ambiente, el aire exhalado y las gotitas expulsadas; el chorro mismo se expulsa a decenas de metros por segundo para los estornudos, de varios metros por segundo para la tos y de un metro por segundo para el habla común. El chorro turbulento se forma cuando el fluido expulsado penetra con ímpetu, a través de un orificio (la boca), dentro de otro fluido estático (el aire am- biente), dentro del cual sigue una trayectoria ascendente (Xie et al ., 2007) Debido a sus aplicaciones en distintos ámbitos, los chorros turbulentos han sido objeto de intensas investigaciones desde hace decenios. El trabajo de XLCHS es muy rico en observaciones; aquí sólo nos referimos a las más importantes. El modelo fue puesto a prueba contra experimentos de evaporación de gotas en reposo y en caída libre, con los que concuerda en gran parte. Las gotitas mayores caen al suelo antes de evaporarse por completo, pero las menores se evaporan antes de llegar al suelo. Cuando las gotitas —con diámetros entre 20 y 200 micras— son expulsadas por un chorro de aire exhalado a 10 m/s en la horizontal desde una altura de dos metros, las más grandes se salen del chorro y caen al piso a metro y medio de la fuente; las medianas también caen y dejan el chorro, pero se evaporan antes de aterrizar, y las más pequeñas siguen suspendidas dentro del chorro hasta que se secan antes de llegar a metro y medio. Las gotitas de más de 50 micras exhaladas a 50 m/s, como en un estornudo, ¡pueden llegar hasta a seis metros! Las velocidades y distancias máximas casi no cambian con la humedad relativa. Sin embargo, estos interesantes resultados todavía esperan confirmación experimental. (Xie et al ., 2007)