Under en pandemi är problemet med aerosoliserade salivdroppar akut

Polymerer förhindrar potentiellt farlig dimma under tandläkarbesök
Under en pandemi är problemet med aerosoliserade salivdroppar akut
I ett papper som publicerades i veckan i Physics of Fluids, av AIP Publishing, upptäckte Alexander Yarin och hans kollegor att krafterna hos ett vibrerande verktyg eller tandläkarens borrning inte är någon matchning för de viskoelastiska egenskaperna hos livsmedelspolymerer, såsom polyakrylsyra, som de användes som en liten blandning till vatten i tandläkarmiljöer.

Deras resultat var överraskande. Inte bara eliminerade en liten blandning av polymerer aerosolisering helt utan det gjorde det med lätthet och uppvisade grundläggande polymerfysik, såsom spolsträckningsövergång, som tjänade det avsedda syftet vackert.

De testade två FDA-godkända polymerer. Polyakrylsyra visade sig vara effektivare än xantangummi, förutom dess höga långsträckta viskositet (höga elastiska spänningar vid sträckning) avslöjade den en relativt låg skjuvviskositet, vilket gör det lätt att pumpa.

"Det som var förvånande är att det allra första experimentet i mitt laboratorium helt bevisade konceptet", sa Yarin. ”Det var fantastiskt att dessa material så enkelt och helt kunde undertrycka aerosolisering med tandverktyg, med betydande tröghetskrafter inblandade. Ändå var de elastiska krafterna som genererades av små polymertillsatser starkare. ”

Deras studie dokumenterade den våldsamma explosionen av vattenfickor som levereras till tänder och tandkött som tandverktyget aerosoliserar. Sprutdimman som följer med ett besök hos tandläkaren är resultatet av att vatten stöter på snabba vibrationer av ett verktyg eller centrifugalkraften hos en borr, som spränger vatten i små droppar och driver fram dessa.

Polymerblandningen undertrycker sprickor när den används för att bevattna. istället begränsar polymermakromolekyler som sträcker sig som gummiband vatten aerosolisering. När spetsen på ett vibrerande verktyg eller tandborren störtar i en polymerlösning, löser lösningen in i ormliknande strängar, som dras tillbaka mot verktygets spets, vilket förändrar den vanliga dynamiken som ses med rent vatten inom tandvården.

”När droppar försöker lossna från en flytande kropp sträcks droppsvansen. Det är där de betydande elastiska krafterna som är förknippade med spolsträckningsövergången av polymermakromolekyler spelar in, säger Yarin. "De undertrycker svansförlängningen och drar tillbaka droppen, vilket helt förhindrar aerosolisering."

—————-
Berättelsekälla:

Material från American Institute of Physics. Obs! Innehållet kan redigeras för stil och längd