Počas pandémie je problém s kvapkami slín v aerosóle v ordinácii lekára akútny

Polyméry zabraňujú potenciálne nebezpečnej hmle počas návštevy zubára
Počas pandémie je problém s kvapkami slín v aerosóle v ordinácii lekára akútny
V článku publikovanom tento týždeň v časopise Physics of Fluids od AIP Publishing Alexander Yarin a jeho kolegovia zistili, že sily vibračného nástroja alebo zubnej vŕtačky nezodpovedajú viskoelastickým vlastnostiam potravinárskych polymérov, ako je kyselina polyakrylová, ktorá používali ako malú prísadu do vody v zubných lekárňach.

Ich výsledky boli prekvapivé. Nielen, že malá prímes polymérov úplne eliminovala aerosolizáciu, ale urobila to s ľahkosťou, pretože vykazovala základnú fyziku polyméru, ako je prechod cievka-natiahnutie, ktorá nádherne slúžila zamýšľanému účelu.

Testovali dva polyméry schválené FDA. Kyselina polyakrylová sa ukázala ako účinnejšia ako xantánová guma, pretože okrem vysokej viskozity pri pretiahnutí (vysoké elastické napätia pri rozťahovaní) vykazovala relatívne nízku šmykovú viskozitu, čo uľahčuje jej čerpanie.

"Čo bolo prekvapujúce, je to, že prvý experiment v mojej laboratóriu tento koncept úplne dokázal," povedal Yarin. „Bolo úžasné, že tieto materiály boli schopné tak ľahko a úplne potlačiť aerosolizáciu dentálnymi nástrojmi, s významnými inerciálnymi silami. Napriek tomu boli elastické sily generované malými polymérnymi prísadami silnejšie. “

Ich štúdia dokumentovala násilný výbuch vreciek vody dodávaných do zubov a ďasien, ktoré zubný nástroj aerosolizuje. Striekajúca hmla, ktorá sprevádza návštevu zubára, je výsledkom toho, že voda narazí na rýchle vibrácie nástroja alebo odstredivú silu vŕtačky, ktorá rozstrekuje vodu na malé kvapôčky a poháňa ich.

Keď sa polymérna zmes použije na zavlažovanie, potláča prasknutia; namiesto toho polymérne makromolekuly, ktoré sa tiahnu ako gumičky, obmedzujú aerosolizáciu vody. Keď sa hrot vibračného nástroja alebo zubnej vŕtačky ponorí do roztoku polyméru, roztok sa navlečie do hadovitých prameňov, ktoré sa stiahnu späť k hrotu nástroja, čím sa zmení obvyklá dynamika pozorovaná pri čistej vode v zubnom lekárstve.

"Keď sa kvapky pokúsia oddeliť od tekutého tela, chvost kvapiek sa natiahne." Tam vstupujú do hry významné elastické sily spojené s prechodom cievok-rozťahovanie polymérnych makromolekúl, “uviedol Yarin. "Potlačujú predĺženie chvosta a sťahujú kvapôčku späť, čím úplne bránia aerosolizácii."

—————-
Zdroj príbehu:

Materiály poskytnuté Americkým fyzikálnym ústavom. Poznámka: Obsah môže byť upravovaný pre štýl a dĺžku