Investigación// Académicos del centro DAiTA Lab crean modelo para prevenir propagación del covid-19 en espacios como el metro u oficinas

Ariel Norambuena, Felipe Valencia y Francisca Guzmán, quien también pertenece al Núcleo Milenio Física de la Materia Activa de la U. de Chile, acaban de lanzar un trabajo en el que proponen incorporar variables al modelo utilizado actualmente, como movilidad de personas, densidad poblacional y radio de contagio generado por infectado. Todo, con el objetivo de calcular cuál es la densidad de personas óptima y crítica en un espacio como el transporte público o un supermercado. El proyecto fue postulado la semana pasada en la prestigiosa revista Nature Physics.  

Con siete comunas de la Región Metropolitana en transición hacia el desconfinamiento, muchos espacios públicos comienzan a recibir un flujo mayor de personas, que en algunos casos ha significado un aumento de hasta un 60% en la movilidad.  

En respuesta a esta medida, diversas voces científicas han advertido sobre un posible rebrote a mediados de agosto si es que no hay una gradualidad importante. 

¿Cómo conjugar entonces el desconfinamiento y el resguardo de la salud pública?  

Justamente esto es lo que se propuso responder un grupo de académicos del Centro de Investigación DAiTA Lab de la U. Mayor, que la semana pasada postuló el estudio “Understanding Contagion Dynamics through Microscopic Processes in Active Brownian Particle” a la prestigiosa revista Nature Physics. 

Se trata de una investigación de los doctores Ariel Norambuena y Felipe Valencia, y la doctora Francisca Guzmán, quien además es la directora de la carrera de Data Science U. Mayor e investigadora del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa de la U. de Chile.

Los académicos proponen un modelo matemático con variables que hasta ahora han sido dejadas de lado al momento de diseñas estrategias preventivas: movilidad de personas, densidad poblacional y radio de contagio generado por infectado. Así, el objetivo es “comprender la propagación del virus en espacios cerrados, en donde encontramos una densidad crítica que podría ser utilizada para repensar la nueva normalidad”, explica la Dra. Guzmán.  

Y agrega que el principal desafío del estudio es optimizar los espacios, ya que con las variables introducidas “ahora podemos prevenir y decir que para evitar contagio de covid-19 no será suficiente mantener una distancia de dos metros, sino que también debemos tomar en cuenta cuánto espacio explora un individuo, además de considerar que si hay una densidad crítica de personas es muy posible que todos terminen contagiados. Vemos que la tasa de contagio es proporcional a la movilidad en un espacio determinado”. 

Materia activa: aves, peces y bacterias  

En el centro de esta investigación se encuentra el concepto de materia activa, un área de la Física conectada con la Biología que estudia estos procesos a través de ecuaciones. Y si por lo general se utiliza para caracterizar procesos a microescala, trabajando con bacterias y algas, también ha funcionado para estudiar el comportamiento de ovejas, aves y peces.  

“Fue un modelo que tomamos como punto inicial para entender cómo se propagaría una infección entre partículas en un espacio que exploran al mismo tiempo”, comenta la Dra. Guzmán y explica que los primeros resultados mostraron que “para nuestra sorpresa, cuando mirábamos las curvas de contagios en el experimento, se veían iguales a las que estábamos observando en Chile”. 

La directora de la Escuela de Data Science agrega que el modelo utilizado se fue refinando y lograron determinar que las tasas de contagio obtenidas en el modelo epidemiológico SIR, modelo actualmente utilizado, “arrojaba tasas ajustadas hasta ciertas variables”.  

O en otras palabras, dejaba mucho afuera, como explica la Dra. Guzmán: “Con nuestro modelo podemos obtener estas mismas tasa de contagio, pero agregando parámetros como la densidad de personas que ocupan espacio, la velocidad en que se mueven las personas y cuánto exploran en dicho espacio, además del radio del radio de contagio”. 

Por último la investigadora agrega que si bien en cualquier escenario de reapertura “van a subir los contagios, con esto podemos ver una densidad antes que explote y todos terminen contagiados”.