Вчені винайшли революційний метод, що фіксує рух будь-яких частинок у повітрі

Вчені з Університету Ворика розробили нову математичну модель, яка дозволяє точно прогнозувати рух частинок будь-якої форми в повітрі. Це відкриття може змінити підходи до моделювання клімату, поширення хвороб та дослідження атмосферної хімії.

Класичне рівняння, відоме як фактор корекції Каннінгема, створене у 1910 році, описувало силу опору для малих частинок у газі, але базувалося на припущенні, що всі вони сферичні. Це обмеження десятиліттями спотворювало результати, адже пил, мікропластик чи віруси мають складні й нерегулярні форми.

Зображення нерегулярного об’єкта (червоним кольором) у потоці рідини, ілюстроване лініями течії (синім кольором). Джерело: Jour­nal of Flu­id Mechan­ics

Математик Данкан Локербі запропонував новий інструмент — корекційний тензор. Він враховує опір і взаємодію частинок будь-якої конфігурації, дозволяючи моделювати реальний рух у потоці повітря без спрощень до сферичної геометрії.

Результати, опубліковані в Jour­nal of Flu­id Mechan­ics, стали першим універсальним підходом до опису поведінки несферичних частинок. Це дає змогу точніше прогнозувати поширення забруднень, мікропластика та патогенів, що напряму впливає на оцінку ризиків для здоров’я людини.

За словами Локербі, нова модель відкриває шлях до якісно нових симуляцій у науках про довкілля та медицину: від прогнозів забруднення атмосфери до відстеження наночастинок, які можуть бути пов’язані з раком та респіраторними захворюваннями.