^{छायाचित्र सौजन्य: दिव्यांशी वर्मा, अनस्प्लॅशच्या माध्यमातून}

कोरोना विषाणूचा (म्हणजेच SARS-CoV-2) संसर्ग पसरविण्यात हवेतील संसर्गग्रस्त जलकणांचा मोठा वाटा आहे. हे जलकण श्वासावाटे शरीरात प्रवेश करतात. सर्वच ठिकाणी नाका-तोंडावर मास्क लावण्याची सक्ती असल्याने विषाणूच्या संसर्गाला तसा आळा बसला आहे आणि बाधित व्यक्तींचे प्रमाण कमी झाले आहे.  तरीही एका बाजूला जागतिक साथीचा प्रभाव वाढतच चालला आहे आणि दुसऱ्या बाजूला जनता मात्र निर्बंधांचे पालन करून कंटाळली आहे. सणासुदीच्या निमित्ताने एकत्र जमण्याचे प्रकार सुरूच असून जगभरातील सरकारांना आपापल्या जनतेला आरोग्य-सुरक्षेचे नियम पाळण्यास तयार करणे अवघड झाले आहे. अशी परिस्थिती असताना, एखादी व्यक्ती खोकल्यास किंवा शिंकल्यास तिच्या नाका-तोंडावाटे बाहेर पडणारे विषाणूबाधित जलकण हवेत नेमके कसे पसरतात, हे समजणे आवश्यक आहे.

खोकल्यामार्फत बाहेर पडलेल्या विषाणूग्रस्त जलकणांचा वेग तोंडापासून दूर जाताना कमी होत जातो असे संशोधनातून यापूर्वी दिसून आले होते. मुंबई येथील भारतीय तंत्रज्ञान संस्थेतील (आयआयटी, मुंबई) संशोधकांनी, या शोधाचा वापर करून दमट हवा असलेल्या बंद जागेमध्ये हे जलकण कसे प्रवास करतात याचे गणित मांडायचा प्रयत्न नविन अभ्यासात केला आहे. याबाबतचा शोधनिबंध 'फिजिक्स ऑफ फ्लुइड्स' या नियतकालिकामध्ये प्रसिद्ध झाला आहे.

विषाणूचा प्रसार कसा होईल हे खोकणाऱ्या व्यक्तीवर आणि ती किती जोरात खोकते यावर अवलंबून नसल्याचे संशोधकांना आढळून आले. तोंडावाटे बाहेर पडलेल्या कणांचा पुंजका किती मोठा होईल, हे त्यांच्या बाहेर फेकल्या जाण्याच्या वेगावर अवलंबून नसते. गणितीय परिणामांमधून दिसून आले की जलकण तोंडापासून किती अंतरापर्यंत पुढे आले आहेत आणि ते बाजूच्या दिशेला किती अंतरापर्यंत पसरले आहेत, यावर त्यांचे आकारमान अवलंबून असते.

''जलकण जसजसे हवेत पसरत आणि वाढत जातात, तसतसे ते आजूबाजूच्या हवेला आपल्यामध्ये सामावत जातात. त्यामुळे हवेशी संबंध प्रस्थापित होतो,'' असे या अभ्यासनिबंधाचे एक लेखक प्रा. रजनीश भारद्वाज यांनी सांगितले.

खोकल्यातील कणांच्या प्रवाहाचे समीकरण अभ्यासले असता संशोधकांना असे आढळून आले की, जलकण फैलावत असताना सभोवतालची हवा हळूहळू या कणांच्या पुंजक्यामध्ये सामावत जाते. काही वेळाने, या पुंजक्यातील जलकणांची घनता कमी होऊन ते आधीपेक्षा विरळ होतात. विषाणूला तग धरून राहण्यासाठी द्रवरूप कणांची गरज असल्याने, त्यांच्या प्रसाराची शक्यता परिणामी कमी होते. खोकल्यावाटे बाहेर पडलेल्या कणांच्या पुंजक्याच्या पुढील भागातील जलकण, त्यांच्या एकूण अंतरातील पहिले दोन मीटर अंतर दोन सेकंदातच पार करतात, असेही आढळून आले आहे. म्हणजेच, विषाणूग्रस्त जलकण पसरण्याची सर्वाधिक शक्यता ही ते बाहेर पडल्यानंतर लगेचच असते.

या गणितांच्या आधारे संशोधकांना मास्कचा वापर किती परिणामकारक असतो, याचा अचूक अंदाज बांधणेही शक्य झाले. मास्कमुळे जलकणांना सुरुवातीलाच अडथळा निर्माण होतो आणि त्यांचे हवेत पसरण्याचे अंतर कमी होते, हे आधीच्या एका अभ्यासातून सिद्ध झाले आहे. संशोधकांनी यानंतर जलकणांच्या पसरण्यावर सर्जिकल मास्क आणि एन-95 मास्क यांच्या परिणामांची तुलना केली. व्यक्तीने मास्क घातला असो वा नसो, जलकण जवळपास 8 सेकंद प्रभावी असतात आणि नंतर नष्ट होतात. मात्र, मास्क न घालता होणाऱ्या जलकणांच्या फैलावाच्या तुलनेत सर्जिकल मास्क घातल्यावर होणारा फैलाव हा सात पट कमी असतो. एन-95 मास्क हा याबाबतीत अधिक प्रभावी ठरतो कारण त्याच्या वापरामुळे फैलाव 23 पटींनी कमी होतो. या अनुमानामुळे, संसर्ग रोखण्यात मास्कचा वापर परिणामकारक ठरला आहे हे स्पष्ट होते.

''समजा, खोकताना एखाद्या व्यक्तीने मास्क घातला नसला तरी हाताचा तळवा किंवा कोपर तोंडासमोर ठेवल्यास देखील फैलाव रोखणे शक्य आहे,'' असे या संशोधन कार्याचे सहलेखक प्रा. अमित अग्रवाल यांनी सांगितले.

सभोवतालच्या हवेचे तापमान आणि आर्द्रता किंवा दमटपणा यांचा जलकणांच्या फैलावावर काय परिणाम होतो याचेही समीकरण संशोधकांनी मांडले. त्यांना असे आढळून आले की, जसजसे जलकण हवेत पसरतात तसतसे त्यांचे तापमान आणि दमटपणा कमी होतो. दमटपणा खरेतर तापमानावरच अवलंबून असतो. परंतु, जलकण आजूबाजूच्या हवेतील बाष्प शोषून घेत असल्याने, त्यांचा दमटपणा मात्र अखेरपर्यंत सभोवतालच्या हवेतील दमटपणापेक्षा अधिक राहतो.

''ही जागतिक महामारी आली तेव्हा कुठे लोकांना खोकणे आणि शिंकणे याचा संसर्गाच्या दृष्टीने अभ्यास करण्याचे महत्त्व वाटू लागले,'' असे प्रा. अग्रवाल म्हणाले. खोकल्यावरील अभ्यासाची माहिती अलिकडेच गोळा करण्यात आली असून संशोधकांचा अजून एक गट शिंकण्याच्या कृतीवर प्रयोग करत आहे. यातून समोर आलेल्या माहितीच्या आधारावर संशोधक शिंकण्याच्या परिणामांचा पुढे अभ्यास करतील. ''एखाद्या रुग्णालयातील एका वॉर्डमध्ये जास्तीत जास्त किती रुग्णांची सुरक्षित पद्धतीने सोय होऊ शकते हे ठरवण्यासाठी या अभ्यासाचा उपयोग आपल्याला होईल,'' असेही प्रा. भारद्वाज म्हणाले.

तसेच, सभोवतालच्या हवेच्या हालचालींमुळे देखील, उदाहरणार्थ खोलीत वारा असेल तर, खोकल्याचा अथवा शिंकण्याचा परिणाम बदलू शकतो. हवेच्या अशा वेगवेगळ्या प्रवाहांमध्ये तपशीलवार प्रयोग करणे अवघड असले तरी त्यासाठी जोरदार प्रयत्न सुरू आहेत. याबाबत अधिक निरिक्षणे समोर यायला लागली की, प्रत्यक्ष परिस्थितीनुसार संशोधक त्यांच्या निष्कर्षांमध्ये सुधारणा करतील.

''या आधारे आम्हाला, संसर्गाचा धोका कमी करण्यासाठी व हवेतला ताजेपणा टिकवण्यासाठी खोलीत, लिफ्टमध्ये, चित्रपटगृहांमध्ये, मोटार, विमान किंवा रेस्टॉरंटमध्ये किती प्रमाणात आणि किती वेगात हवा खेळती ठेवायची, याचा अभ्यास करणे शक्य होणार आहे,'' असे प्रा. अग्रवाल यांनी सांगितले.