La física del coronavirus

El otro día me hice un PCR, al salir, me dieron un papel de normas a cumplir.

Al leerlo, se me vino a la cabeza lo que estudié en una asignatura llamada física de fluidos, que prácticamente tenía una única fórmula, y comencé a interpretar el papel que me dio la enfermera en esta clave.

En realidad, estas últimas son medidas para evitar el transporte del virus entre las personas, esto es, el transporte de partículas. Pues podemos imaginar al virus como montado en una partícula de fluido.  Su comportamiento no sería descrito por las ciencias biomédicas sino por la física.

En este artículo se pretende intentar transmitir los principios generales de funcionamiento de una partícula de un fluido. Es bueno entender los principios de las normas, pero lo importante es aplicarlas. También que lo que le sirve a un fluido no le sirve a un sólido, y el fluido en el que estamos sumergidos todos los días es el aire, pocas personas viven debajo del agua, o en aceite, o en una habitación llena de Helio.

Que no se asuste el lector, pero los fluidos se gobiernan por la fórmula de Navier Stokes, que nos dice qué le pasa a la velocidad de una partícula de fluido. Tiene varios factores, todos muy lógicos.

El primero es la variación de la velocidad con el tiempo, si no cambia se llama régimen estacionario, y si cambia sin control, régimen turbulento.

El segundo es la inercia. Todas las partículas tienden a mantener su velocidad. Es algo parecido a ir en bicicleta montanbike, frenar en seco, saltar por encima y rompernos el brazo. Pero en el aire, las partículas terminan parándose. La inercia no dura siempre.

El tercero es la viscosidad, que se opone a lo anterior y que hace que al final la partícula de fluido se frene. Si falta, la partícula estará sometida solo a la inercia y no parará.

Por último, dos factores que son los responsables del movimiento. Se suelen llamar gradientes y es algo muy simple. Significa que hay una diferencia de algo entre dos puntos del espacio. Una diferencia se expresa mediante una resta, y lo mas importante, si el primer número es menor que el segundo, la resta es negativa. Bueno, solo las diferencias (gradientes) negativas son espontaneas, las demás van contracorriente. Estoy leyendo esto en el ordenador de mi habitación que está a una temperatura, abro la ventana, y en la calle hay otra temperatura menor. Empleamos la expresión de que existe un gradiente de temperatura. Si el gradiente (la resta o diferencia, es negativa), las partículas viajan a la menor temperatura espontáneamente.

Siempre que exista un gradiente podrá existir, movimiento de partículas. Aplicándolo a nuestro aire, es difícil que no existan gradientes de presión y de temperatura entre el punto del espacio que ocupamos y puntos próximos. Lo mismo sucede con los gradientes de concentración.

Han salido cinco factores que son los que influyen en nuestro aire. Pero hay que hacer una última consideración.

Es igual, que nosotros estemos quietos y nos venga una racha de viento, que el aire este quieto y nosotros seamos los que nos movemos. El contagio es el mismo. Nos infectamos igual si estamos parados y nos azota el viento a 20 km/h contagiado, que si estamos en un desierto infectado sin que sople el aire y corramos a 20 km por hora. Nos llegan las mismas partículas infectadas.

¿Para qué todo lo anterior? Se dijo que para intentar explicar la física de las normas. Entonces vamos a leer lo que la enfermera me dio cuando me salió negativo el PCR.

 Habitación: Uso individual o si nó, 2 metros de distancia. (Aquí se supone que las partículas se frenan en esa distancia, se está teniendo en cuenta que es aire, que hay inercia, pero que también existe viscosidad.

Ventilación a la calle. Para ello solo hay que entender bien lo que era gradiente. Si la calle está a más temperatura, entrarán partículas y saldrán espontáneamente que si está a menos temperatura. Si la habitación está a mayor presión que la calle, las partículas saldrán espontáneamente hacia donde la presión sea menor. Si la concentración de partículas es mayor en la habitación, estas saldrán espontáneamente al exterior.

¿Y si vivimos en los bajos en una calle muy transitada con muchas partículas en el aire y muchas infectadas? Habrá que jugar con los gradientes. Si la presión de fuera es menor que la de dentro, estamos de suerte. También lo estamos si la temperatura de fuera es menor que la de dentro. A las partículas infectadas no les va a apetecer entrar.

Papelera con tapa de metal. (Lógicamente hay menos riesgo de que salgan partículas infectadas, la inercia y la viscosidad dejan de funcionar paran contra la pared).

La ropa debe ser de uso exclusivo del paciente. Tampoco funciona la fórmula física de los fluidos porque las partículas no se transmiten como un fluido sino por contacto, la ropa no es un fluido sino un sólido.

Se recomienda intercomunicador, sea el que se usa con los bebés o aquellos a lo que nos estamos acostumbrando: zoom,wasap…

Se recomienda disponer de utensilios de uso individual, aseo, etc. La física de fluidos no funciona con esos utensilios que son sólidos. Una partícula adherida a un sólido se transmite por contacto, no tiene velocidad. 

Quizás en otro artículo se diga como se transportan las partículas en los sólidos.