Hít vào đầy một buồng phổi, Kerstin Rosenfeldt bước vào vị trí trên bục cao. Đèn tắt. Không khí tĩnh lặng. Sau đó, cô mở miệng phát ra một đoạn ngắn giai điệu opera.

Lan truyền qua khí dung

Khi cô hát, một màn mịn những giọt nhỏ li ti bắn ra từ đường thở của cô, ánh đèn sáng choang tắt ở một phía làm cho chuyển động xoay vần của những giọt bắn hiện rõ.

Covid-19 làm thay đổi ngành hàng không thế nào

Những người có hệ miễn dịch chống được Covid-19

Vì sao thảm họa càng chết chóc, con người càng vô cảm?

Với mỗi từ cô phát ra, đám mây giọt bắn bay nhanh về phía trước sau đó quay vòng một cách lờ đờ trong không khí cách khoảng một mét trước mặt cô.

Màn sương này là khí dung mô phỏng, được cấu thành từ hơi nước cô đã hít vào chỉ trong chốc lát trước khi bắt đầu hát.

Tuy có phần phóng đại, nhưng lớp khí dung này là nhằm để tái hiện lớp màng mịn dịch hô hấp được phun ra khi mọi người nói, thở và hát.

Mỗi khi chúng ta thốt ra chỉ một vài từ, chúng ta sẽ phun ra hàng ngàn giọt bắn khí dung, vốn hầu như không thể nhìn thấy được bằng mắt thường, vào không khí trước mặt chúng ta.

Khi một ai đó bị nhiễm virus đường hô hấp như virus gây bệnh Covid-19, mỗi giọt khí dung có thể chứa hàng nghìn hạt có chứa virus, mà mỗi hạt đều có khả năng lây nhiễm cho những người xung quanh nếu hít phải chúng.

Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy các hạt khí dung lơ lửng có virus corona có thể đóng vai trò lớn trong việc làm lây lan Covid-19.

Tổ chức Y tế Thế giới vốn không coi Covid-19 là bệnh lây truyền qua không khí - tức là có thể tồn tại trong không khí trong một thời gian đáng kể mà vẫn có thể lây nhiễm - nhưng giờ đây nhiều nhà khoa học tin là có.

May mắn thay, Rosenfeldt không làm lây lan virus corona khi cô hát trên sân khấu tại phòng thu của Bavarian Broadcasting ở Unterföhring, Munich.

Sẽ ra sao nếu virus corona và tất cả các loại virus biến mất?

Covid-19: Phần lớn các ca tử vong không phải do virus gây ra

Covid-19 và mối nguy hiểm chết người: Khi cơ thể tự tấn công bản thân

Những luồng khí dung từ miệng và mũi của cô được theo dõi chặt chẽ bằng camera tốc độ cao do Matthais Echternach, trưởng khoa âm thanh và thính học nhi tại Bệnh viện Đại học Ludwig-Maximilians, và Stefan Kniesburges, chuyên gia cơ học chất lỏng tại Bệnh viện Đại học Erlangen, thiết lập.

Họ hy vọng là có thể xác định được là các ca sĩ cùng trình diễn trên sân khấu hoặc trong các dàn hợp xướng cần phải giữ khoảng cách với nhau và với khán giả bao xa để giảm nguy cơ lây lan Covid-19.

Giọt bắn bay xa

Mức độ văng xa của khí dung khi một ca sỹ hát bằng cả nội lực thật là đáng kinh ngạc.

"Một số ca sĩ chuyên nghiệp có thể tạo ra một đám mây khí dung xa tới 1,4m trước mặt họ," Echternach nói.

Những giọt bắn lớn hơn - giống những giọt nước bọt nhỏ - bay về phía trước và bay xuống dưới để đáp lên những bề mặt cách xa khoảng 1,5m.

Ho có thể làm cho các hạt khí dung bay xa hơn - lên đến 1,9m, trong khi các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng việc hắt hơi có thể bắn ra các đám mây khí dung xa tới 8 mét.

Khi Rosenfeldt đeo khẩu trang - loại bạn thấy các bác sĩ đeo trong phòng phẫu thuật - tình hình thay đổi đáng kể.

Thay vì bay cuồn cuộn trước mặt, luồng khí bắn ra bị chặn lại. Các tia khí dung bắn lên qua những khoảng hở nơi chiếc khẩu trang che trên mũi cô ấy, thoát ra hai bên.

Mặc dù rõ ràng là virus vẫn có thể thoát ra không khí qua khẩu trang như thế này, nhưng lượng khí dung mang virus đã giảm đi đáng kể.

"Không có giọt bắn lớn khi đeo khẩu trang," Echternach nói. "Sẽ gặp nhiều vấn đề hơn với khí dung nếu khẩu trang đeo không khít, bởi khi đó khí dung sẽ có đường dễ dàng nhất thoát ra ngoài và thoát ra qua khẩu trang. Khẩu trang làm giảm tốc độ của khí dung ở phía trước."

Các thử nghiệm với chín ca sĩ khác từ dàn hợp xướng Đài phát thanh Bavaria cho kết quả tương tự.

Mọi người đều vất vả khi hát mà phải đeo khẩu trang - như hầu hết chúng ta, vốn đeo thậm chí là khẩu trang tự may trong những tháng gần đây, sẽ biết, đeo khẩu trang sẽ khó thở hơn và miếng vải có thể làm át đi tiếng hát.

"Hát khi đeo khẩu trang gần như là không thể," Echternach, bản thân cũng là một ca sĩ qua trường lớp, nói. "Vì vậy, chúng tôi đã thực hiện một thí nghiệm khác với hai ca sĩ đeo tấm chắn."

Đó là những tấm chắn nhựa trong bộ trang bị bảo hộ cá nhân mà bác sĩ điều trị bệnh nhân Covid-19 thường đeo, nhưng hiện nay những tấm chắn này đang trở nên phổ biến ở những nơi khác như cửa hàng, thẩm mỹ viện và quán bar.

Một số dàn hợp xướng cũng đã bắt đầu luyện tập với tấm chắn.

Nhiều người đã chọn tấm chắn để thay cho khẩu trang vải khi họ ra khỏi nhà trong thời đại dịch.

Ở một số quốc gia, bao gồm cả Vương quốc Anh, chính phủ đã đưa ra lời khuyên chính thức rằng những ai làm các công việc tiếp xúc gần gũi với công chúng, chẳng hạn thợ làm tóc, thợ cắt tóc, thợ làm đẹp, thợ xăm và thợ chụp hình studio, phải đeo tấm chắn.

Một số bang của Mỹ cũng khuyến cáo những người làm chứng trước tòa, giảng bài hoặc biểu diễn trước công chúng phải đeo tấm che mặt.

Chính phủ Singapore cũng đưa ra lời khuyên tương tự trong khi một số bang ở Úc nói rằng tấm chắn có thể thay cho khẩu trang nơi công cộng.

Hiệu quả ra sao?

Những tấm chắn này chắc chắn rất hiệu quả trong việc ngăn những giọt bắn lớn từ nước bọt bắn khỏi miệng người đeo - Echternach và các thí nghiệm của nhóm ông cho thấy mặt các tấm chắn nhanh chóng lấm tấm hơi ẩm.

Tương tự, chúng cũng giúp giữ cho nước bọt của người khác không bắn vào mặt người đeo.

Vấn đề là điều gì sẽ xảy ra với khí dung khi đeo tấm chắn nhựa?

"Gần như toàn bộ khí dung đều bám xung quanh tấm chắn và văng xa với khoảng cách gần như bằng với khoảng cách khi không đeo," Echternach nói.

Những kết quả này vẫn chưa được công bố, nhưng Echternach nói rằng chúng là lời cảnh báo cho bất kỳ ai chỉ dựa vào tấm chắn để giữ mình an toàn khi lệnh phong tỏa được nới lỏng.

"Chúng chắc chắn không hiệu quả khi bạn tiếp xúc gần với ai đó," ông cho biết.

Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ dường như đồng ý với ông - họ không khuyến nghị sử dụng tấm chắn trong các hoạt động thông thường hàng ngày hoặc dùng thay thế cho khẩu trang.

Giới chức y tế Thụy Sĩ cũng cảnh báo không nên dùng tấm chắn thay cho khẩu trang sau khi cuộc điều tra về việc bùng phát Covid-19 tại một khách sạn ở bang Graubünden cho thấy tất cả những người bị nhiễm đều đeo tấm chắn nhựa, trong khi những người không bị nhiễm là những người đã đeo khẩu trang.

Tuy nhiên, bằng chứng khoa học xung quanh tính hiệu quả của tấm chắn còn chưa thống nhất.

Trong khi nghiên cứu của Echternach xem xét điều gì sẽ xảy ra khi người có thể mang virus trong người nay đeo tấm chắn, thì các nhà nghiên cứu khác cố gắng đánh giá xem tấm chắn có thể bảo vệ người đeo khỏi những người xung quanh ra sao.

Nghiên cứu chưa được công bố gần đây của Viện Nghiên cứu Sinh học Israel đã sử dụng giấy nhạy nước dán quanh mặt một mannequin đeo tấm chắn nhựa.

Đối với những giọt bắn lớn xịt trực tiếp vào mặt mannequin ở khoảng cách 60cm khi ho hoặc hắt hơi, nó có hiệu quả như khẩu trang. Tấm chắn cũng dường như có hiệu quả hơn gấp 10 lần trước khí dung mịn so với khẩu trang.

Tấm chắn mang lại một số lợi thế so với khẩu trang, chẳng hạn như bảo vệ mắt - vốn có thể là điểm xâm nhập vào cơ thể của một số virus.

Chúng cũng có thể giúp giảm nguy cơ mọi người chạm tay lên mặt và bị lây nhiễm bất kỳ loại virus nào dính vào tay họ.

Chúng cũng thường được xem là thoải mái hơn và lớp kính ít bị mờ hơn khi người đeo thở ra.

Lợi thế của tấm chắn

"Tấm chắn đem lại một số lợi thế," Eli Perencevich, nhà dịch tễ học tại Đại học Iowa, viết trong một bài báo mới đây trên Tạp chí Hiệp hội Y khoa Hoa Kỳ để kêu gọi sử dụng rộng rãi tấm chắn.

"Trong khi khẩu trang y tế có độ bền hạn chế và ít có khả năng được tái chế thì tấm chắn có thể được dùng đi dùng lại vô thời hạn, dễ dàng được làm sạch bằng xà phòng và nước hoặc các chất khử trùng gia dụng thông thường. Những người đeo khẩu trang y tế thường phải tháo nó ra để giao tiếp với những người xung quanh; điều này không cần thiết khi đeo tấm chắn."

Nhưng tấm chắn dường như chỉ thực sự hiệu quả trong điều kiện lý tưởng: khi ai đó ho trực tiếp lên bề mặt nhựa.

Trong hầu hết các tình huống hàng ngày, chẳng hạn như trong tiệm làm tóc, người đeo tấm chắn có thể di chuyển đến gần khách hàng khi họ cắt tóc.

Khi các nhà nghiên cứu Israel di chuyển 'nguồn gây ho' chỉ 30cm lên trên hoặc dưới khẩu trang - nhưng vẫn giữ nó cách xa 60cm theo chiều ngang - khuôn mặt mannequin lốm đốm những giọt nước bắn ra xung quanh các cạnh của tấm chắn.

Trong những tình huống này, họ ước tính rằng tấm che mặt chỉ có hiệu quả 45% trong việc chặn các giọt bắn.

Các thí nghiệm với khí dung và giọt bắn thật sự có chứa virus mới chỉ được thực hiện rất ít, nhưng phân tích do Viện Sức khỏe và An toàn Lao động Quốc gia Hoa Kỳ ở Morgantown, West Virginia, tiến hành phát hiện rằng tấm chắn có thể chặn 96% các giọt bắn lớn khi các giọt bắn này chứa virus cúm.

Nhưng với những giọt ho khí dung nhỏ hơn, có kích thước chưa tới 3,4 micromet, tấm chắn chỉ chặn được 68%.

Nhưng có một vấn đề phức tạp khác nữa.

Như thí nghiệm của Echternach với các ca sĩ cho thấy, màn sương mịn thoát ra khi chúng ta nói chuyện, hát hoặc ho không đơn giản biến mất khi nó bắn cách xa một mét.

Trong khi các giọt lớn hơn sẽ nhanh chóng rơi xuống mặt đất hoặc các bề mặt khác, các giọt bắn siêu nhỏ chúng ta tạo ra có thể vẫn lơ lửng trong không khí trong vài phút và trong một số trường hợp là hàng giờ trong điều kiện rất tĩnh lặng.

Trong các căn phòng được thông gió tốt, hoặc những căn phòng không khí bị xáo động, thời gian chúng lơ lửng trong không khí được cho là thấp hơn nhiều.

Nên đeo thêm khẩu trang

Thậm chí có một số báo cáo cho thấy những giọt bắn nhiễm virus corona có thể lây lan qua hệ thống thông gió của các tòa nhà - miếng gạc của cửa thoát khí tại một bệnh viện ở Singapore điều trị cho bệnh nhân Covid-19 được xét nghiệm dương tính với virus.

Khi khí dung chứa đầy virus bay lảng vảng trong phòng, chúng có thể dễ dàng len lỏi vào các khe hở lớn ở mé tấm chắn nhựa. Các thí nghiệm của Viện Quốc gia về An toàn và Vệ sinh Lao động cho thấy khí dung phân tán khắp phòng trong vòng 30 phút sau khi ho. Trong tình huống này, tấm chắn giúp giảm chỉ 23% lượng khí dung chứa virus được hít vào.

Tất nhiên, vẫn chưa rõ có bao nhiêu con virus corona có thể có trong các giọt khí dung. Nghiên cứu về bệnh cúm cho thấy các giọt bắn mịn siêu nhỏ thuộc loại có thể tồn tại dai dẳng trong không khí có thể chứa hàng chục nghìn con virus cúm. Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy rằng virus có thể tồn tại trong những giọt bắn này đến ba giờ đồng hồ dưới dạng lơ lửng trong không khí.

Hầu hết nhà nghiên cứu, bao gồm cả Echternach, đồng ý rằng có lẽ cách hiệu quả nhất để sử dụng tấm chắn là đeo thêm một chiếc khẩu trang bên dưới nó.

"Chỉ đeo tấm chắn thôi sẽ không có tác dụng bảo vệ cho lắm," Echternach nói. Ông nói thêm rằng chiếc khẩu trang bên dưới càng khít chừng nào càng tốt chừng đấy.

Khoảng trống có thể khiến khí dung thoát ra và xâm nhập - ngay cả với khẩu trang khít chặt như mặt nạ phòng độc N95, râu ria quanh chỗ khép có thể làm giảm hiệu quả của chúng.

Đối với những người muốn tham gia trở lại dàn hợp xướng hoặc hát trong các buổi lễ tôn giáo, Echternach và các đồng nghiệp của ông có thêm một số lời khuyên - giữ khoảng cách ít nhất 2,5m ở phía trước và 1,5m ở hai bên khi hát. Ở trong phòng được thông gió tốt cũng rất quan trọng, Echternach nói thêm.

Đối với Kersten Rosenfeldt và các ca sĩ đồng nghiệp của cô tại Dàn Hợp xướng Đài phát thanh Bavarian, bất kể thông tin gì về cách giữ an toàn trước virus đều được hoan nghênh. "Mọi người rất khát khao biết được nhiều hơn về vấn đề này," Susanne Vongries, quản lý dàn hợp xướng, nói.

Giống như phần còn lại của thế giới, họ đang chờ xem đại dịch diễn ra như thế nào.

Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.