O descoperire revoluționară
O echipă de cercetători de la Universitatea din Warwick a făcut recent o descoperire semnificativă în domeniul științei aerosolilor, actualizând o ecuație veche de peste 100 de ani care ar putea transforma modul în care înțelegem poluarea aerului. Studiul, publicat în Journal of Fluid Mechanics Rapids, oferă prima metodă simplă și predictivă pentru a calcula mișcarea particulelor de aproape orice formă prin aer. Profesorul Duncan Lockerby, de la Facultatea de Inginerie a Universității din Warwick, a declarat: „Motivația a fost simplă: dacă putem prezice cu precizie modul în care se mișcă particulele de orice formă, putem îmbunătăți semnificativ modelele pentru poluarea aerului, transmiterea bolilor și chiar chimia atmosferică.”
Aceste particule microscopice, inclusiv funingine, praf, polen și nanoparticule artificiale, sunt inhalate zilnic de oameni, iar expunerea la ele a fost asociată cu probleme grave de sănătate, precum boli de inimă și cancer. Majoritatea acestor particule nu au forme netede sau simetrice, dar modelele tradiționale presupun de obicei că sunt sfere perfecte, ceea ce limitează precizia predicțiilor. Noul model dezvoltat de cercetători poate aborda această lacună majoră, permițând o mai bună înțelegere a comportamentului particulelor neregulate care pot prezenta riscuri mai mari pentru sănătate.
Reevaluarea factorului de corecție Cunningham, introdus pentru prima dată în 1910, a fost esențială în această descoperire. Acest factor a fost dezvoltat pentru a explica modul în care forțele de rezistență asupra particulelor minuscule diferă de comportamentul clasic al fluidelor. În anii 1920, Robert Millikan a perfecționat formula, dar o corecție mai simplă și generală a fost omisă, limitând utilitatea ecuației în condiții reale. Profesorul Lockerby a reformat ideea lui Cunningham, introducând un „tensor de corecție” care permite o evaluare mai largă a particulelor de diverse forme.
„Această lucrare vizează recuperarea spiritului original al lucrării lui Cunningham din 1910. Prin generalizarea factorului său de corecție, putem acum face predicții precise pentru particule de aproape orice formă, fără a fi nevoie de simulări intensive sau ajustări empirice”, a adăugat profesorul Lockerby. Această abordare este considerată un pas important nu doar pentru sănătatea mediului, ci și pentru știința aerosolilor.
Noul model oferă o bază solidă pentru o gamă largă de domenii științifice, inclusiv monitorizarea calității aerului, modelarea climei și medicina. Abordarea ar putea îmbunătăți previziunile privind poluarea din orașe și comportamentul aerosolilor în diferite condiții atmosferice. Pentru a susține această cercetare, Școala de Inginerie din Warwick a investit într-un sistem nou pentru generarea de aerosoli, permițând cercetătorilor să studieze particule nesferice în condiții controlate.
Profesorul Julian Gardner, colaborator al profesorului Lockerby, a spus: „Această nouă facilitate ne va permite să explorăm modul în care se comportă particulele din aer din lumea reală în condiții controlate, transformând descoperirea teoretică în instrumente practice de mediu.” Această inovație ar putea contribui semnificativ la sănătatea publică și la protecția mediului pe termen lung.