गुहिकायन बुलबुले द्वारा मजबूत आसंजन
कनाडा के शोधकर्ताओं ने पाया है कि अल्ट्रासाउंड का उपयोग त्वचा पर हाइड्रोजेल प्लास्टर को प्रभावी ढंग से चिपकाने के लिए किया जा सकता है। जिप्सम और त्वचा के लंगर के बीच चिपकने वाले के भीतर हवा के बुलबुले फंस जाते हैं।
त्वचा पर जेल पैच को मजबूती से ठीक करने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग किया जा सकता है।छवि क्रेडिट: रैन हुओ और जियान्यु ली, मैकगिल विश्वविद्यालय
हाल ही में, हाइड्रोजेल मलहम आमतौर पर घाव की देखभाल के लिए और त्वचा पर पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है। हालांकि, ये मलहम त्वचा के लिए विशेष रूप से दृढ़ता से पालन नहीं करते हैं, खासकर अगर त्वचा नम है।
मैकगिल विश्वविद्यालय के जियानयू ली के नेतृत्व में कनाडा के शोधकर्ताओं की एक टीम ने अल्ट्रासाउंड का उपयोग यह पता लगाने के लिए किया कि ये मलहम त्वचा पर बहुत मजबूती से और स्थायी रूप से चिपक सकते हैं। इसके अतिरिक्त, अल्ट्रासाउंड की तीव्रता को बदलकर, शोधकर्ता सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं कि हाइड्रोजेल पट्टी त्वचा और अन्य ऊतकों का कितनी मजबूती से पालन करती है।
सुअर की त्वचा पर परीक्षणों में, अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके लगाए गए पट्टियों का बंधन अल्ट्रासाउंड के बिना लगाए गए पट्टियों की तुलना में 100 गुना अधिक मजबूत था। जीवित चूहे की त्वचा पर पट्टियां लगाते समय शोधकर्ताओं ने 10 गुना मजबूत बंधन भी हासिल किया।
लेकिन अल्ट्रासाउंड इस तरह के मजबूत युग्मन को प्राप्त करने में मदद क्यों करता है, यह कनाडाई शोधकर्ताओं के लिए एक रहस्य रहा है: ईटीएच ज्यूरिख में मल्टीफ़ेज़ तरल गतिकी के प्रोफेसर आउटी सपोनन और उनके पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता। क्लेयर बॉर्क्वार्ड ने इस रहस्य को आंशिक रूप से हल कर दिया है। दो शोध समूहों द्वारा किए गए एक अध्ययन को हाल ही में किया गया था। पत्रिका में प्रकाशित। रसायन विज्ञान.
गुहिकायन जिप्सम आसंजन में सुधार करता है
जेल पट्टियां बहुत अच्छी तरह से चिपक जाती हैं क्योंकि अल्ट्रासाउंड के प्रयोग से हाइड्रोजेल के नीचे चिपकने वाले के भीतर विशेष हवा के बुलबुले बनते हैं, जिन्हें गुहिकायन बुलबुले के रूप में जाना जाता है। ये बुलबुले फिर जल्दी से फूट जाते हैं, प्रत्येक मिलीसेकंड के भीतर मिनीजेट में बदल जाता है और त्वचा की सतह की ओर फायरिंग करता है, एपिडर्मिस को जैकहैमर की तरह चिपकने वाले आणविक घटकों के साथ छेदता है। इस तरह प्लास्टर मजबूती से चिपक जाता है। “इस मजबूत बंधन के पीछे सिद्धांत गुहिकायन है, एक विशुद्ध रूप से यांत्रिक प्रक्रिया है,” सप्पोनन कहते हैं।
गुहिकायन से वैज्ञानिकों का तात्पर्य एक द्रव में वाष्प से भरे बुलबुलों का बनना और गिरना है। बुलबुला फटने पर बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। उदाहरण के लिए, तरल पदार्थ में बहुत तेजी से चलती वस्तुओं के आसपास पोकेशन होता है, जैसे जहाज प्रोपेलर और हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट टर्बाइन। बुलबुले के ढहने पर निकलने वाली ऊर्जा इन वस्तुओं को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचा सकती है, इसलिए इन अनुप्रयोगों में जितना संभव हो सके गुहिकायन से बचना चाहिए।
“अगर हम सीख सकते हैं कि नियंत्रित तरीके से पोकेशन ऊर्जा को कैसे लागू किया जाए, तो हम इसे अपने लाभ के लिए उपयोग कर सकते हैं,” सपोनन कहते हैं। वह आगे कहती हैं कि चूहों पर किए गए परीक्षणों से पता चला है कि हाइड्रोजेल प्लास्टर लगाने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग करना हानिरहित है। यह बिल्कुल भी चोट नहीं पहुंचाता है।”
अल्ट्रासोनिक चिपकने वाली तकनीक के अनुप्रयोगों के उदाहरणों में टीके, एंटीकैंसर दवाएं, और पट्टियाँ शामिल हैं जो त्वचा के माध्यम से इंसुलिन का प्रबंध करती हैं।
चटनी: ईटीएच ज्यूरिख
