Yskivä robotti mallintaa viruksen kulkua ilmassa

Suomalaistutkijat ottavat käyttöön uuden keinon koronataudin ilmaleviämisen tutkimiseen: yskivän robotin.

Yskähtelevä robotti on rakennettu VTT:n, Tampereen yliopiston ja THL:n yhteisessä Airco-hankkeessa, jossa selvitetään koronaviruksen tarttumista ilmateitse.

Robottipää muodostaa hengittäessään, yskiessään ja aivastellessaan pieniä pisaroita ja aerosolihiukkasia, jotka käyttäytyvät ilmassa samoin kuin aidot yskökset ja hiukkaset.

Keinotekoiset pisarat ja aerosolit koostuvat nesteestä ja kiinteästä aineesta. Lisäksi ne sisältävät surrogaattiviruksia, jotka matkivat covid-19-tautia aiheuttavaa sars-cov2-virusta.

Tämä auttaa tutkijoita kehittämään virusdiagnostiikkaan menetelmiä, joissa mittaukset tehdään suoraan ilmasta.

Robotin köhimistä voidaan säädellä

Robotin ilmoille päästämien pisaroiden ja aerosolien koostumus ja koko ovat tarkasti määriteltävissä.

”Laitteen avulla voimme tuottaa aerosoleille esimerkiksi sellaisen kokojakauman, joka vastaa ihmisen yskiessään, aivastaessaan tai hengittäessään tuottamaa aerosolia”, kertoo aerosolifysiikan apulaisprofessori Topi Rönkkö Tampereen yliopistosta.

Tiedossa on, että yskäisyn tai aivastuksen tuottamat pisarat kuivuvat nopeasti. Niistä jää kuitenkin jäljelle pieniä aerosolihiukkasia, jotka voivat leijailla ilmassa jopa tunteja.

Aerosolihiukkaset voivat edetä ilmavirtausten mukana pitkiäkin matkoja.

Pieniä aerosoleja muodostuu myös hengittämisen, puhumisen ja laulamisen tuloksena.

Robotti voidaan ohjelmoida esimerkiksi aivastelemaan samankokoisia pisaroita kuin ihmisen aivastuksessa tyypillisesti syntyy. Kuva: Liisa Mäkinen/VTT

Toisin kuin oikean ihmisen robotin henkäykset ja köhinä voidaan toistaa aina samanlaisina.

Näin tutkijat voivat mitata, millä tavoin pisarat ja aerosolihiukkaset kulkeutuvat ilmassa eri olosuhteissa.

Robotilla tehtäviä mittauksia käytetään myös varmistamaan, että tietokonesimulaatiot kulkeutumisesta vastaavat todellisuutta.

Hankkeen tarkoituksena on kehittää menetelmiä, joilla tartuntariskiä voitaisiin pienentää. Sellaisia ovat kasvomaskien lisäksi riittävä, oikealla tavalla jaettu ilmanvaihto, ilmansuodatus ja ilmanpuhdistus.

Robotin avulla voidaan tutkia eri menetelmien vaikutusta viruksen leviämiseen.

Suomalaistutkimuksen voimat yhteen

Airco-hanke on hiljattain yhdistänyt voimavaransa kahden muun suomalaisen projektin kanssa, joissa tutkitaan koronan leviämistä ja leviämisen estämistä.

Business Finland rahoittaa kaikkia kolmea hanketta.

Paraikaa valmisteilla on laajempi, yritysvetoinen jatkohanke, jonka päämääränä on saada aikaan merkittävää kansainvälistä kaupallista potentiaalia.

”Laajemmassa hankkeessa pyrimme luomaan tutkimuksellista yhteistyötä hyvin monenlaisten toimijoiden välille”, kertoo yritysten ja tutkimusorganisaatioiden yhteistä sisäilmaekosysteemiä johtava Jari Erkkilä Tamlink Oy:stä.

”Nyt käynnissä olevan pandemian lisäksi rakennamme valmiuksia ja osaamista myös tulevien pandemioiden varalle”, Erkkilä huomauttaa.

(Kuva: Liisa Mäkinen/VTT) Yskähtelevä robotti on asennettu VTT:n testihuoneeseen, jossa lämpötila, ilmanvaihto ja ilmankosteus voidaan valita tarkasti.

Aiheesta aiemmin:

VTT, THL ja Tampereen yliopisto tutkivat koronan ilmavälitteisyyttä

Korona leviää myös ilmateitse – milloin näyttö riittää WHO:lle?


 

Tartu Kemia-lehden tilaustarjouksiin:

  • Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa. Hintaan kuuluu sähköinen näköislehti, jota on helppo lukea ja jakaa.
  • Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
  • Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 19 euroa

Katso lisätiedot ja tee tilaus täällä.

Kerro meille mielipiteesi!

 

Anna palautetta

Lisää uutisia