I polimeri prevengono la nebbia potenzialmente pericolosa durante la visita dal dentista

Durante una pandemia, il problema delle goccioline di saliva aerosolizzate nello studio di un dentista è acuto

I polimeri prevengono la nebbia potenzialmente pericolosa durante la visita dal dentista
Durante una pandemia, il problema delle goccioline di saliva aerosolizzate nello studio di un dentista è acuto
In un articolo pubblicato questa settimana su Physics of Fluids, da AIP Publishing, Alexander Yarin ei suoi colleghi hanno scoperto che le forze di uno strumento vibrante o di un trapano da dentista non sono all'altezza delle proprietà viscoelastiche dei polimeri di qualità alimentare, come l'acido poliacrilico, che hanno usato come una piccola miscela per l'acqua in ambienti dentali.

I loro risultati sono stati sorprendenti. Non solo una piccola miscela di polimeri ha eliminato completamente l'aerosolizzazione, ma lo ha fatto con facilità, mostrando la fisica fondamentale dei polimeri, come la transizione da coil-stretch, che serviva magnificamente allo scopo previsto.

Hanno testato due polimeri approvati dalla FDA. L'acido poliacrilico si è dimostrato più efficace della gomma xantana, perché oltre alla sua elevata viscosità di allungamento (elevate sollecitazioni elastiche nello stiramento), ha rivelato una viscosità di taglio relativamente bassa, che rende facile il pompaggio.

"Ciò che è stato sorprendente è che il primo esperimento nel mio laboratorio ha completamente dimostrato il concetto", ha detto Yarin. “È stato sorprendente che questi materiali fossero in grado di sopprimere così facilmente e completamente l'aerosol da strumenti dentali, con significative forze inerziali coinvolte. Tuttavia, le forze elastiche generate da piccoli additivi polimerici erano più forti ".

Il loro studio ha documentato la violenta esplosione di sacche d'acqua fornite a denti e gengive che lo strumento dentale aerosolizza. La nebulizzazione che accompagna una visita dal dentista è il risultato dell'acqua che incontra la rapida vibrazione di uno strumento o la forza centrifuga di un trapano, che fa scoppiare l'acqua in minuscole goccioline e le spinge.

La miscela polimerica, quando usata per irrigare, sopprime le esplosioni; invece, le macromolecole polimeriche che si allungano come elastici limitano l'aerosol dell'acqua. Quando la punta di uno strumento vibrante o di un trapano dentale si immerge nella soluzione polimerica, la soluzione si infila in fili simili a serpenti, che vengono tirati indietro verso la punta dello strumento, alterando le solite dinamiche viste con acqua pura in odontoiatria.

“Quando le goccioline cercano di staccarsi da un corpo liquido, la coda della gocciolina viene allungata. È qui che entrano in gioco le forze elastiche significative associate alla transizione da coil-stretch delle macromolecole polimeriche ", ha detto Yarin. "Sopprimono l'allungamento della coda e tirano indietro la goccia, prevenendo completamente l'aerosol."

—————-
Fonte della storia:

Materiali forniti dall'American Institute of Physics. Nota: il contenuto può essere modificato per stile e lunghezza


Tempo post: ottobre-12-2020