Un nou studiu explică mai bine cum se răspândește poluarea pe care o respirăm

Cercetătorii de la Universitatea din Warwick au dezvoltat o metodă inovatoare care permite prezicerea modului în care nanoparticulele cu forme neregulate se deplasează prin aer, o descoperire cu implicații majore pentru sănătatea publică și protecția mediului, potrivit ScienceDaily, relatează Mediafax.

Nanoparticulele reprezintă o categorie importantă de poluanți atmosferici și au fost, timp îndelungat, dificil de modelat cu acuratețe. Noua abordare propusă de oamenii de știință britanici este prima care reușește să fie în același timp simplă și predictivă, permițând calcularea mișcării particulelor fără a apela la ipoteze matematice excesiv de complexe.

În fiecare zi, oamenii inhalează milioane de particule microscopice, precum funingine, praf, polen, microplastice, viruși sau nanoparticule artificiale. Unele dintre acestea sunt suficient de mici pentru a pătrunde adânc în plămâni și chiar în fluxul sanguin, fiind asociate cu afecțiuni grave, precum bolile cardiovasculare, accidentele vasculare cerebrale sau cancerul.

Până acum, majoritatea modelelor matematice presupuneau că particulele din aer au forme perfect sferice, o simplificare care făcea calculele mai ușor de realizat, dar care nu reflecta realitatea. În practică, cele mai multe particule au forme neregulate, ceea ce face ca modelele tradiționale să fie limitate și imprecise.

Studiul, publicat în revista Journal of Fluid Mechanics Rapids, actualizează o formulă veche de peste 100 de ani și acoperă o lacună majoră în știința aerosolilor. Autorul lucrării, profesorul Duncan Lockerby, de la Facultatea de Inginerie a Universității din Warwick, explică faptul că noua metodă permite prezicerea mișcării particulelor de aproape orice formă.

„Dacă putem prezice cu precizie modul în care se mișcă particulele de orice formă, putem îmbunătăți semnificativ modelele pentru poluarea aerului, transmiterea bolilor și chimia atmosferică”, a declarat profesorul Lockerby.

Descoperirea se bazează pe reevaluarea factorului de corecție Cunningham, introdus în 1910 pentru a descrie comportamentul particulelor foarte mici în aer. De-a lungul timpului, formula a fost rafinată, dar a rămas limitată la particule sferice. Noul studiu recuperează o versiune mai generală a acestei idei și introduce un „tensor de corecție”, un instrument matematic care ține cont de rezistența aerului asupra particulelor de orice formă, fără a utiliza parametri empirici.

Potrivit cercetătorilor, noul model oferă o bază mult mai solidă pentru aplicații precum monitorizarea calității aerului, modelarea climei, nanotehnologia și medicina. Metoda ar putea îmbunătăți previziunile privind răspândirea poluării în orașe, deplasarea fumului de la incendii forestiere sau a cenușii vulcanice, dar și comportamentul nanoparticulelor utilizate în industrie și domeniul medical.

Pentru a extinde cercetarea, Școala de Inginerie din Warwick a investit într-un sistem modern de generare a aerosolilor, care va permite testarea experimentală a particulelor nesferice în condiții controlate. Profesorul Julian Gardner, colaborator în proiect, a subliniat că această facilitate va ajuta la transformarea descoperirii teoretice în instrumente practice pentru protecția mediului și sănătatea publică.