Xavier Boyer Les dernières recherches des laboratoires des scientifiques de Penn Paulo Arratia et Douglas Jerolmack étaient une réponse à “un appel à l’aide”, explique Arratia.
C’était en 2020 et l’Orchestre de Philadelphie, comme tant d’institutions culturelles, avait suspendu ses représentations en raison de la pandémie de COVID-19. Par l’intermédiaire de PJ Brennan, médecin-chef du système de santé de l’Université de Pennsylvanie, l’Orchestre a recherché une abilities pour aider à comprendre si ses musiciens pouvaient recommencer à jouer dans un arrangement physique sûr qui minimiserait les risques d’exposition mutuelle ou de leur public au SRAS. -CoV-2.
“Le directeur de l’orchestre ne voulait pas que les musiciens soient éloignés l’un de l’autre ils devaient être proches les uns des autres pour produire le meilleur son”, explique Arratia. “Et pourtant, s’il fallait les séparer avec du plexiglas, ça posait aussi un problème.” Les musiciens ont signalé des problèmes d’audition les uns des autres et de mauvaises lignes de visibilité avec des séparateurs en plexiglas. “Le défi était de savoir comment nous éloigner de cela au point où ils peuvent jouer sans entrave mais toujours en toute sécurité”, a déclaré Arratia.
Maintenant, dans une publication dans Character Communications, Arratia. qui suggèrent que les aérosols produits par les musiciens se dissipent dans un rayon d’environ six pieds. Les résultats ont non seulement éclairé l’arrangement de l’Orchestre de Philadelphie lors de la reprise des performances à l’été 2020, mais ont également jeté les bases de la façon dont d’autres groupes musicaux pourraient penser à se rassembler et à jouer en toute sécurité.
“Avoir des professionals comme Paulo et Doug. la trajectoire, la length et la vitesse des particules, a été très utile pour prendre des décisions pour l’orchestre”, déclare Brennan, qui siège maintenant au conseil d’administration de l’orchestre. “Ces décisions comprenaient l’espacement entre les joueurs, la length entre les sections, qui devaient se masquer. Au fur et à mesure qu’ils rassemblaient ces informations, ainsi que les exams et le suivi des cas que faisait Penn Medicine, cela nous a aidés à prendre des décisions en toute confiance.”
La recherche reposait sur les inquiries du nombre de particules d’aérosol générées par les musiciens, de la densité des particules émises par les devices et de la vitesse à laquelle elles se déplaçaient dans l’air.
“Vous pouvez avoir un gros jet d’air qui form, mais si la concentration d’aérosol est très faible, cela n’a pas beaucoup d’importance”, explique Jerolmack, de l’École des arts et des sciences. “Ou vous pouvez avoir beaucoup d’aérosols qui se concentrent dans un faisceau étroit. Ces choses sont importantes à comprendre.”
Pour recueillir des données, les chercheurs ont invité des musiciens de l’Orchestre sur le campus. notamment des flûtes, des tubas, des clarinettes, des trompettes, des hautbois et des bassons.
Afin de visualiser et de suivre les aérosols sortant des devices pendant que les musiciens jouaient. Cette disposition n’a été modifiée que pour le joueur de flûte, pour qui l’humidificateur était placé près de la bouche du musicien au lieu de la cloche, vehicle l’air se déplace sur l’embouchure tout en jouant de cet instrument.
Les chercheurs ont ensuite projeté un faisceau laser à travers le “brouillard” créé par l’humidificateur.
“C’est comme un jour de pluie, vous verrez les gouttes d’eau si le soleil brille à travers”, dit Arratia.
Les musiciens ont joué des gammes en continu pendant deux minutes. Il s’est avéré quelque peu surprenant pour les chercheurs de constater que les musiciens d’instruments à vent produisaient des aérosols dont la focus était similaire à celle émise lors de la respiration et de la parole normales, d’environ, 3 à 1 micromètre de diamètre.
Selon les chercheurs, les particules de cette taille sont suffisamment petites pour voyager loin dans l’air, à ailment que le flux d’air soit suffisamment puissant pour les y emmener. Ainsi, mesurer leur concentration et le flux est devenu vital pour comprendre le risque potentiel qu’un musicien transmette potentiellement le SRAS-CoV-2 à une autre personne.
En évaluant la vitesse du flux, les chercheurs ont mesuré des vitesses d’environ, 1 mètre par seconde, des ordres de grandeur as well as lents que celui d’une toux ou d’un éternuement, qui peut parcourir 5 à 10 mètres par seconde. La flûte était une valeur aberrante mais n’atteignait toujours que des vitesses d’écoulement d’environ, 7 mètre par seconde.
“Lorsque vous observez le flux, vous voyez ces bouffées et ces tourbillons, et nous savons qu’ils se sont propagés, mais nous ne savions pas s’il allait y avoir quoi que ce soit de général entre ces instruments”, explique Jerolmack. “Ici, nous avons découvert qu’en mesurant uniquement le débit et la concentration et le nombre d’aérosols, nous pouvons faire des prédictions sur la length parcourue par les aérosols.”
Le flux de la musique
Sur la base de leurs observations, les aérosols produits par ces “mini-concerts” se sont dissipés, se déposant dans le flux d’air ambiant, à moins de 2 mètres ou 6 pieds – une similitude rassurante, selon les chercheurs, avec ce qui a été mesuré pour parole ou respiration ordinaire. Seuls les aérosols générés par la flûte et le trombone ont parcouru cette length, pour la flûte peut-être parce que l’air se déplace au-dessus de l’instrument au lieu que l’instrument agisse comme un masque pour empêcher la propagation des aérosols.
Dans l’ensemble, les devices à vent ont émis des concentrations d’aérosols légèrement inférieures à celles des cuivres, peut-être parce que les éléments en bois de l’instrument ont absorbé une partie de l’humidité et que les nombreux trous le long de l’instrument peuvent réduire le flux de certains des aérosols, spéculent les chercheurs.
Étant donné que les mesures effectuées par les chercheurs n’étaient liées à aucune qualité spécifique du SRAS-CoV-2.
“Maintenant, vous avez quelque selected avec quoi travailler pour les problèmes futurs potentiels, peut-être une épidémie de grippe ou quelque chose comme ça”, déclare Arratia. “Vous pouvez utiliser nos découvertes sur le flux, brancher vos chiffres sur l’infectiosité et les rates virales.
“Ce n’était pas exactement un problème sur lequel nous travaillons régulièrement, mais nous nous sommes sentis obligés de le résoudre”, dit-il. “C’était très amusant, et nous avons eu la prospect d’avoir un problème sur lequel travailler qui a fait une différence significative pendant les moments difficiles de la pandémie.”
