Airepi - 30 Octubre, 2020
Profilaxis cinemática portable
Nuevo paradigma para la profilaxis cinemática de la COVID-19 y otros agentes patógenos por gotas respiratorias y bioaerosoles
Documentación Airepi, páginas 31-32:
La barrera física que ofrece una cortina de aire, impulsada hacia el suelo por la presión estática en la boca de salida de uno o varios difusores lineales, a una velocidad inicial, con una vena de aire que diverge en función de varios parámetros del difusor, genera, según un modelo constructivo, un régimen turbulento de aspiración en la zona de mezcla con las capas de aire vecinas, que arrastra de forma eficiente los aerosoles con dirección hacia el suelo, y desvía las gotas respiratorias de la zona de peligro. Los elementos constructivos del difusor, la presión dinámica que se genera en la boca de salida y la variación de su velocidad axial a medida que el
chorro de aire se va alejando y divergiendo en su difusión, determinan la eficiencia de la barrera para desviar, diluir y eliminar de la zona de peligro a los bioaerosoles. En ese mecanismo se fundamenta el nuevo paradigma de protección personal Airepi, tan efectivo como paradójicamente sea exitosa la vía de transmisión por el aire del agente infeccioso. La dificultad de filtrar partículas y de impedir los flujos infectivos de aire a través de los pliegues y el desajuste de las mascarillas prescritas, debidos a los tamaños micrométricos, se convierte en ventaja al utilizar como fuerza dispersiva la energía cinética de las moléculas del aire impulsadas desde uno o varios difusores lineales a modo de barrera o muro de aire.
La eficacia de la barrera física por difusión de aire de la presente invención para impedir la llegada de aerosoles y gotas respiratorias a la zona de peligro (boca, nariz y ojos) contempla los tres escenarios de tamaños, fuerzas y cantidad de movimiento de las gotas respiratorias y los aerosoles esperables de las exhalaciones de un portador de la enfermedad, tanto por un contacto directo, con aspersión, como por un ataque secundario a larga distancia a través de aerosoles suspendidos y movidos con el aire, por difusión. Sin ser una clasificación con delimitación estricta sino más bien difusa, pero la más consensuada por la comunidad científica, el nuevo dispositivo describe su funcionamiento con: a) partículas de más de 20 μm, en las que las fuerzas gravitacionales y de inercia predominan sobre las líneas de corriente del flujo de aire, con una formulación clásica de la segunda Ley de Newton, de comportamiento balístico (Fig. 10) ; b) partículas menores a 5 μm y más de 1 μm, aerosoles, en las que las fuerzas de arrastre debidas a la fricción de la partícula con la viscosidad del aire prevalecen sobre las inerciales de masa, moviéndose las partículas dirigidas con las líneas de corriente del flujo de aire asimilable al régimen laminar. A estos tamaños de partícula y baja velocidad, con número de Reynolds < 1, se cumple la Ley de Stokes (Fig. 12); c) partículas de menos de 1 μm, aerosoles finos: a estos tamaños, la cantidad de movimiento que se transfiere a la partícula por las colisiones de las moléculas del aire prevalecen sobre las fuerzas viscosas de arrastre, añadiendo a la fuerza de Stokes un componente de movimiento browniano, estocástico, que se puede describir con las ecuaciones de Langevin (Fig. 13).”
Ventajas
La presente invención, denominada Airepi, ofrece numerosas ventajas frente al uso de las mascarillas para ciertas actividades en recintos interiores de larga estancia o en exteriores sin actividad deportiva, por ejemplo: trabajadores esenciales cara al público (comercios, restauración, hostelería y transporte), personas en oficinas, en aulas, viajeros en tren, autobús y metro, reuniones familiares con no convivientes, eventos culturales y religiosos, etcétera:
- Mayor efectividad para la prevención de contagio por vía aérea.
- Conjuntiva de los ojos protegida de la aspersión de gotículas infecciosas.
- Respirabilidad natural: sin barrera en la boca y nariz.
- Sin molestias por tejidos pegados a la piel de la cara, sin afectaciones dérmicas.
- Cara descubierta, sin impedimento para comer, beber y el lenguaje facial.
- Sin focos de potencial insalubridad cercanos a la boca.
- Sin peligro de autocontagio por el contacto de las manos a tejidos con carga vírica, bacteriana o fúngica.
- Con protección individual que no depende del uso de medidas por parte de otros.
- Sin generación de residuos por tejidos sintéticos con efecto medioambiental.
- Significativo menor coste de protección individual.
- Reconocimiento electrónico de lugares con peligro, aparentemente poco expuestos (medidor de CO2 incorporado).
- Almacenable y no sujeto a escasez previendo un stock personal de filtros HEPA.
- De larga duración y reutilizable para brotes epidémicos o pandémicos futuros.
- Doble función: protección personal y purificación del aire por remoción de carga vírica ambiental suspendida.
La promesa de Airepi como nuevo paradigma cinemático de profilaxis personal para agentes patógenos especialmente por bioaerosoles (la vía más peligrosa), que abre un nuevo horizonte de confinamiento aéreo con movilidad (excluyendo sanitarios y pacientes, con otro tipo de medidas), está pendiente de confirmación experimental en Laboratorio de Mecánica de Fluidos Computacional (CFD) para los tres tipos de partículas: inerciales, arrastrables y brownianas. Con generador de aerosol de tamaño de partícula determinada, con variación de impulso y dirección, concentración de la nube aerosólica, con marcador químico y resolución en microscopio del testigo de impacto en la cámara de protección, etcétera, se puede graficar la confiabilidad del dispositivo a distintas potencias de barrera de la cortina de aire HEPA con diversas energías cinéticas (1.8 m/s, 2.5 m/s, 3.5 m/s...).
De una nueva protección personal, fácil de portar y con poco margen al mal uso, basada en un fundamento cinemático más que por filtración con mal ajuste (mascarillas precritas), y que no depende de las medidas de los otros (protege del medio, de afuera-dentro), pende el 84% de los contagios de SARS-CoV-2 que la ciencia estima en estos momentos por aerosoles (16% sería el peso por fómites). De ser efectivo el nuevo paradigma, recortariamos 5/6 de la transmisión actual en los ambiemtes protegidos, rebajando de forma drástica el número de reproducción básica, abriendo la economía, desterrando las medidas distópicas (confinamientos, reduccion de aforos e interacción social) con una incidencia de la enfermedad manejable dando más tiempo a la microbiología para el arma final: pool de vacunas (todavía incierto).
Solo caben tres escenarios (ver "Covid 2: Un trilema"):
A) el infierno de la atenuación natural (montaña rusa),
B) un conjunto de vacunas seguras y suficientemente eficaces (desgaste temporal incierto), y
C) enfrentar a la Covid-19 en su terreno más vulnerable: la profilaxis cinemática, dando tiempo a las otras dos sin estragos socioeconómicos.
Documentación Airepi
25 Septiembre, 2020
Javier Ferrer Alós© 2020-21
Farmacéutico y Tecnólogo
