Näin koronapisarat leviävät – superkone simuloi

Aalto-yliopiston ja kolmen muun suomalaisen tutkimusorganisaation yhteishanke on selvittänyt supertietokoneen avulla koronaviruksen kulkeutumista ja leviämistä ilmassa. Alustavien tulosten mukaan virusta kantavat aerosolihiukkaset voivat säilyä ilmassa luultua pidempään. Katso tästä superkoneen mallintamat tulokset.

Aalto-yliopiston, Ilmatieteen laitoksen, VTT:n ja Helsingin yliopiston tutkijoiden mallintamat ilmiöt ovat fysikaalisesti jo aiemmin hyvin tunnettuja. Konsortion tavoite on visualisoinnin avulla luoda parempi ymmärrys aerosolihiukkasten käyttäytymisestä. Hiukkaset kantavat mukanaan myös taudinaiheuttajia, kuten koronaviruksia.

Hengitysteistä poistuvien pisaroiden liikettä ja säilymistä ilmassa laskettiin supertietokoneella ja tuloksista tehtiin 3D-mallinnuksia. CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy antoi supertietokoneensa tutkijoiden käyttöönsä pikavauhdilla.

Tutkijat mallinsivat tilannetta, jossa ihminen yskäisee päivittäistavarakaupoille tyypillisellä, hyllyjen rajoittamalla käytävällä. Kuva: Petteri Peltonen / Aalto-yliopisto

Superkoneen suuren laskentakapasiteetin ja tiiviin, monialaisen yhteistyön ansiosta ensimmäiset tulokset saatiin tuotettua noin viikossa. Tutkijat mallinsivat alle 20 mikrometrin kokoisten aerosolihiukkasten liikettä ilmassa.

Kuivassa yskässä, joka on nykyisen koronaviruspandemian tyypillinen oire, hiukkaskoko on tyypillisesti alle 15 mikrometriä. Tämän kokoiset äärimmäisen pienet hiukkaset eivät vajoa lattialle, vaan ne liikkuvat ilmavirtauksien mukana tai jäävät leijumaan paikalleen ilmaan.

Influenssa A:ta koskeneissa tutkimuksissa on selvinnyt, että influenssa A -virusta löytyi eniten pienimmistä alle viiden mikrometrin hiukkasista.

Tutkijat jatkavat mallinnusten tekemistä ja tarkentamista silti edelleen. Hankkeessa on mukana noin 30 tutkijaa, joiden erikoisaloja ovat muun muassa virtausfysiikka, aerosolifysiikka, sosiaaliset verkostot, ilmanvaihto, virologia ja lääketieteellinen tekniikka.

Tartuntatautien ja virusopin asiantuntijat tarkastelevat mallinnuksia koronavirustartuntojen ja viruksesta kertyvän uuden tiedon kannalta. Konsortio saa myös lisävahvistusta kahdesta ruotsalaisesta yliopistosta. Tutkimusta tehtiin vuorovaikutuksessa tutkimushanketta ehdottaneen Etelä-Savon sosiaali- ja terveyspalvelujen kuntayhtymän Essoten sekä THL:n infektiotautien asiantuntijoiden kanssa.

Lisää: Uusiteknologia.fi:n aiempi uutinen 25.3.2020 (LINKKI) ja superkoneen mallinnusvideo (LINKKI)

Kuvituskuva: Aalto-yliopisto