Polimery zapobiegają potencjalnie niebezpiecznej mgiełce podczas wizyty u dentysty

Podczas pandemii problem kropelek śliny w aerozolu w gabinecie dentystycznym jest ostry

Polimery zapobiegają potencjalnie niebezpiecznej mgiełce podczas wizyty u dentysty
Podczas pandemii problem kropelek śliny w aerozolu w gabinecie dentystycznym jest ostry
W artykule opublikowanym w tym tygodniu w Physics of Fluids przez wydawnictwo AIP, Alexander Yarin i jego koledzy odkryli, że siły wibrującego narzędzia lub wiertła dentystycznego nie mogą się równać z lepkosprężystymi właściwościami polimerów spożywczych, takich jak kwas poliakrylowy, który używali jako niewielkiej domieszki do wody w zabiegach dentystycznych.

Ich wyniki były zaskakujące. Niewielka domieszka polimerów nie tylko całkowicie wyeliminowała aerozol, ale zrobiła to z łatwością, wykazując podstawową fizykę polimerów, taką jak przejście z rozciąganiem zwoju, która pięknie służyła zamierzonemu celowi.

Przetestowali dwa polimery zatwierdzone przez FDA. Kwas poliakrylowy okazał się skuteczniejszy od gumy ksantanowej, ponieważ oprócz wysokiej lepkości wydłużającej (duże naprężenia sprężyste przy rozciąganiu) wykazywał stosunkowo niską lepkość ścinania, co ułatwia pompowanie.

„Zaskakujące było to, że pierwszy eksperyment w moim laboratorium całkowicie potwierdził tę koncepcję” - powiedział Yarin. „To niesamowite, że te materiały były w stanie tak łatwo i całkowicie stłumić aerozol przez narzędzia dentystyczne, przy zaangażowaniu znacznych sił bezwładności. Niemniej jednak siły sprężyste generowane przez małe dodatki polimerowe były silniejsze ”.

Ich badanie udokumentowało gwałtowną eksplozję kieszonek wody dostarczanej do zębów i dziąseł, które narzędzie dentystyczne rozpyla. Rozpylająca się mgiełka towarzysząca wizycie u dentysty jest wynikiem napotkania wody na gwałtowne wibracje narzędzia lub siły odśrodkowej wiertła, która rozbija wodę na drobne kropelki i je napędza.

Domieszka polimeru, gdy jest stosowana do irygacji, hamuje wybuchy; zamiast tego makrocząsteczki polimerowe, które rozciągają się jak gumki, ograniczają aerozol wody. Kiedy końcówka wibrującego narzędzia lub wiertła dentystycznego zanurza się w roztworze polimeru, roztwór wnika w wężowate pasma, które są cofane w kierunku końcówki narzędzia, zmieniając zwykłą dynamikę obserwowaną w stomatologii w przypadku czystej wody.

„Kiedy kropelki próbują oderwać się od cieczy, ogon kropli jest rozciągany. W tym miejscu do gry wchodzą znaczące siły sprężyste związane z przejściem zwojów na rozciąganie makrocząsteczek polimeru ”- powiedział Yarin. „Tłumią wydłużenie ogona i odciągają kroplę z powrotem, całkowicie zapobiegając aerozolizacji”.

—————-
Źródło historii:

Materiały dostarczone przez American Institute of Physics. Uwaga: treść można edytować pod względem stylu i długości


Czas postu: październik-12-2020