Los instrumentos de viento de las orquestas estuvieron bajo sospecha durante la pandemia de COVID-19, y muchos eventos y festivales musicales en vivo fueron pospuestos e incluso cancelados para proteger a los músicos y miembros de la audiencia. Cuando comenzaron a actuar nuevamente, muchos grupos recurrieron a actuar con multitudes remotas o limitadas. También adaptaron su repertorio para promocionar piezas con cuerdas e hicieron cambios significativos en el número de músicos y sus posiciones en el auditorio.
Los conjuntos orquestales se han enfrentado a un desafío particular. La contaminación es una preocupación principal: específicamente, si los instrumentos de viento son vectores de contaminación a través de la dispersión de aerosoles.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Pensilvania trabajaron con músicos de la Orquesta de Filadelfia para comprender mejor cuánto aerosol producen y dispersan los instrumentos de viento y publica ahora los resultados en la revista Physics of Fluids.
"Idealmente, los músicos se sentarían uno cerca del otro para componer el mejor sonido, pero ese arreglo se convirtió en un problema durante la pandemia de COVID", asegura Paulo Arratia, investigador de la Universidad de Pensilvania y autor principal del artículo.
Flujo a través del láser
Los investigadores utilizaron la visualización para caracterizar el flujo y luego rastrearon las partículas de niebla en el aire con un láser. También midieron la concentración de aerosoles de los instrumentos de viento con un contador de partículas.
Utilizaron la visualización para caracterizar el flujo y luego rastrearon las partículas de niebla en el aire con un láser.
Luego combinaron estas dos medidas para desarrollar una ecuación simple para describir la dispersión del aerosol, en la que la velocidad del aerosol decae con la distancia desde el instrumento. La idea es ayudar a otros investigadores a determinar qué tan lejos viajarán los aerosoles midiendo la velocidad del flujo de salida. Esto informa cómo de rápido decaerá el flujo.
“Sabes, cuando te das una ducha de vapor y entra la luz, ves esta neblina de gotas de agua”, explicaba Arratia en un reportaje reciente en Penn Today. “Y si la luz brilla correctamente, los verás brillar y brillar. Lo que hicimos fue tomar un humidificador de CVS y producir esta niebla, luego encendimos un láser a través de la niebla para que las gotas comiencen a brillar. Lo usamos como marcador para el movimiento de los aerosoles”.
Instrumentos y personas
Los aerosoles emitidos por los instrumentos de viento compartieron una concentración y una distribución de tamaño similares en comparación con los eventos normales de habla y respiración. “Nos sorprendió que la cantidad de aerosol producido sea del mismo rango que el habla normal”, sostiene Arratia. "Esperaba velocidades de flujo y concentraciones de aerosol mucho más altas".
Las mediciones de flujo (utilizando velocimetría de imágenes de partículas) mostraron que las velocidades de los chorros de salida son mucho más bajas que los eventos de tos y estornudos. Para la mayoría de los instrumentos, la longitud máxima de caída es inferior a 2 metros desde la apertura del instrumento. En consecuencia, los músicos de viento deben mantenerse a unos dos metros de distancia, similar a la recomendación para las personas.
Las velocidades de los chorros de salida son mucho más bajas que los eventos de tos y estornudos
A continuación, los investigadores analizarán la contaminación a través de la dispersión de aerosoles desde un punto de vista grupal para comprender cuánto aerosol y flujo produce toda la orquesta tocando juntos. "Con suerte, este manuscrito guiará a los funcionarios de salud a desarrollar protocolos para eventos musicales en vivo seguros", concluye Arratia. El investigador tambiénn ha pensado en sistema para crear una "cortina" de aire entre el espacio de actuación y la audiencia, similar a una campana de humos en un laboratorio científico.
Referencia: Flow and aerosol dispersion from wind musical instruments (Physics of Fluids) DOI 10.1063/5.0098273
