Новый распылитель с взбивающейся струей контролирует движение аэрозолей

Аэрозоли в данном случае — это не баллончики с освежителем воздуха для вашего санузла, а крошечные частицы, которые могут оказывать значительное влияние на климат Земли и здоровье человека.

Например, эти микрокапельки могут отражать поступающий солнечный свет обратно в космос, способствуя охлаждению планеты. Или их можно использовать для введения лекарств в легкие, особенно при лечении респираторных заболеваний.

Таким образом, возможность более точно контролировать движение аэрозолей имеет огромное значение для фармацевтических наук и исследования климата. Наука об аэрозолях также является ключевым аспектом многих отраслей промышленности, от автомобилестроения до производства продуктов питания.

Теперь ученые опубликовали исследование, описывающее прорывное устройство — новый распылитель аэрозолей с взбивающейся струей, который относительно недорог в создании и эксплуатации.

Мы создали уникальную, стабильную, газонаправленную взбивающую струю, которая не использует электричество, — говорит ведущий автор исследования Санкар Раджу Нараянасами, доктор философии, научный сотрудник Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, а также сотрудник Лаборатории Беркли и Национальной ускорительной лаборатории SLAC.

«Эта разработка станет важным достижением, которое может иметь широкий спектр применения», — говорит Нараянасами, который проводил исследование в качестве стипендиата BioXFEL — исследовательского консорциума, финансируемого Национальным научным фондом США и возглавляемого Университетом Буффало, Институтом медицинских исследований Хауптмана-Вудварда (HWI) и партнерскими учреждениями.

Мартин Треббин, доктор философии, доцент кафедры химии в Колледже искусств и наук Университета Буффало (SUNY Empire Innovation), является соавтором исследования.

Он говорит, что «мелкие монодисперсные аэрозоли с контролируемыми размерами полезны в приборах для работы с образцами, таких как масс-спектрометры, рентгеновские лазеры на свободных электронах (XFELs) и крио-электронная микроскопия, которые используются для изучения био-макромолекул в рамках структурного анализа и открытия лекарств».

Треббин, который говорит, что исследование является «важным достижением в области гидродинамики и микрофлюидики», работает в Институте UB RENEW и занимает должность в Научно-техническом центре BioXFEL.

Исследование опубликовано 11 января в журнале Cell Reports Physical Science.

Исследование знаменует собой прогресс третьего поколения в технологии жидкостных струй. Впервые цилиндрические жидкостные струи появились в 1998 году, а плоские жидкостные струи — в 2018 году.

Новая взбивающая струя является первой в своем роде, поскольку она производит однородные капли в двумерном профиле, говорит соавтор исследования Хой-Йинг Н. Холман, доктор философии, директор программы визуализации синхротронной инфракрасной структурной биологии Беркли в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли.

За последние 20 лет ученые для точного управления движением аэрозолей испробовали множество способов, таких как пьезоэлектрическое возбуждение или локальный нагрев. Однако применение этих методов ограничено, поскольку они, как правило, изменяют образцы, которые ученые используют для изучения аэрозолей. Особенно это касается биологических образцов.

В исследовании ученые обсуждают важную роль, которую сыграла в их работе аналитическая гидродинамика — отрасль механики жидкости, использующая численный анализ и структуры данных для анализа и решения проблем, связанных с потоками жидкости.

Это включает в себя объяснение диаметра струи, режима взбивания и угла распространения» устройств, говорит Рамакришна Васиредди, доктор философии, один из первых авторов и научный сотрудник SOLEIL, французского синхротронного центра в Париже.

Он добавляет:

Это явление дополнительно охарактеризовано в эксперименте путем измерения угла по отношению к скорости потока, расстояния между каплями, формы капель и воспроизводимости этих параметров.

В исследовании команда также объясняет, как изготовить относительно недорогие устройства.

22.01.2023


Подписаться в Telegram



Экология

Микропластик нашли в закрытой для посещения системе пещер штата Миссури
Микропластик нашли в закрытой для посещения системе пещер штата Миссури

В двух недавних работах исследователи Универси...

FASE Journal: Китайский профессор предлагает новый метод модернизации биогаза
FASE Journal: Китайский профессор предлагает новый метод модернизации биогаза

Биогаз обычно производится путем анаэробного с...

Ученые создали микроорганизм, который расщепляет пластик в океане
Ученые создали микроорганизм, который расщепляет пластик в океане

Исследователи генетически сконструировали морс...

Углекислый газ из зданий может стать новым источником метанола
Углекислый газ из зданий может стать новым источником метанола

Исследователи из Университета Западной Ви...

ERL: Каждый десятый американец пьет воду низкого качества
ERL: Каждый десятый американец пьет воду низкого качества

В новом исследовании, опубликованном в жу...

Nature Geoscience: Арктика нагревается в 4 раза быстрее, чем остальной мир
Nature Geoscience: Арктика нагревается в 4 раза быстрее, чем остальной мир

Когда речь идет о тенденциях глобального ...

Environmental Pollution: Гладко было на бумаге, да забыли про пластиковую пленку
Environmental Pollution: Гладко было на бумаге, да забыли про пластиковую пленку

Замена одноразовых пластиковых стаканчиков бум...

Nature: Реки и ручьи вносят значительный вклад в выбросы метана в атмосферу
Nature: Реки и ручьи вносят значительный вклад в выбросы метана в атмосферу

На долю пресноводных экосистем приходится поло...

Ученые изобрели способ добывать чистую воду из воздуха
Ученые изобрели способ добывать чистую воду из воздуха

В таких странах, как Перу, Боливия и ...

Ученые нашли новый способ борьбы с метилртутью в водоемах
Ученые нашли новый способ борьбы с метилртутью в водоемах

В поисках способов борьбы с метилртутью в...

Глобальные тектонические разломы открывают залежи алмазов
Глобальные тектонические разломы открывают залежи алмазов

Международная группа ученых под руководст...

Лежит, пылится — так хоть на что-то сгодится
Лежит, пылится — так хоть на что-то сгодится

Пылевые облака пустыни Сахары, возможно, эффек...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston SSDNow V300 60GB (SV300S37A/60G)3190.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Ученые из Tokyo Metropolitan University создали полимер для борьбы с раком крови
Ученые из Tokyo Metropolitan University создали полимер для борьбы с раком крови
Применение шарового размола улучшит характеристики литий-ионных аккумуляторов
Применение шарового размола улучшит характеристики литий-ионных аккумуляторов
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Контекстные подсказки помогают зрительной системе развивать новые возможности
Контекстные подсказки помогают зрительной системе развивать новые возможности
Ученые из Университета Умео нашли способ перерезать раку тропу жизни
Ученые из Университета Умео нашли способ перерезать раку тропу жизни
Машинное обучение повысит эффективность исследований в химической инженерии
Машинное обучение повысит эффективность исследований в химической инженерии
Реставрационные работы в пирамиде Сахура открыли новые проходы и помещения
Реставрационные работы в пирамиде Сахура открыли новые проходы и помещения
На древнем городище Гиркания ученые нашли зал, который являлся частью монастыря
На древнем городище Гиркания ученые нашли зал, который являлся частью монастыря
Одинокие фанаты «Игры престолов» считают персонажей серии своими друзьями
Одинокие фанаты «Игры престолов» считают персонажей серии своими друзьями
Кофеин и варфарин могут вызвать лицевые деформации у эмбрионов полосатых данио
Кофеин и варфарин могут вызвать лицевые деформации у эмбрионов полосатых данио
Кремний может стать альтернативой графитовым анодам в литий-ионных аккумуляторах
Кремний может стать альтернативой графитовым анодам в литий-ионных аккумуляторах
Найдены новые доказательства того, что фиброз печени может быть обратим
Найдены новые доказательства того, что фиброз печени может быть обратим
Загрязнение воздуха в помещениях связано с задержкой развития у детей
Загрязнение воздуха в помещениях связано с задержкой развития у детей
Искусственный интеллект выявляет риск преждевременных родов у беременных женщин
Искусственный интеллект выявляет риск преждевременных родов у беременных женщин
Новое устройство получает питьевую воду из морской с помощью солнечной энергии
Новое устройство получает питьевую воду из морской с помощью солнечной энергии

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП