“حلقه های قهوه” و پیشرفت تحقیقات در تشخیص بیماری های خونی

یک تیم تحقیقاتی بین المللی،به رهبری دانشگاه موناش،برای اولین بار با بررسی زاویه تماس قطرات روی سطح و نحوه خشک شدن آنها،رمز و راز تشکیل “حلقه های قهوه” را کشف کرده اند.

برای استفاده بهتر از امکانات سایت لطفا اپلیکیشن قهوه فروشی آنلاین را از کافه بازار دانلود نمایید.

این بار که قهوه خود را روی میز ریختید، دقت کنید که شکل قطرات پس از خشک شدن چگونه است. اطراف قطره خشک شده نسبت به مرکز آن تیره‌تر است که نشان‌دهنده غلظت بالاتر ذرات در این قسمت است. این پدیده که به‌نام پدیده «حلقه قهوه» نامیده می‌شود.

رمز و راز تشکیل “حلقه های قهوه”

این همکاری تحقیقاتی شامل دانشگاه موناش و دانشگاه کمبریج همچنین یک مدل ریاضی ایجاد شده است که قادر به پیش بینی زمان مشاهده حلقه قهوه در سیستم های ذرات کروی سخت است.

پروفسور گیل گارنیه ، مدیر BioPRIA (انستیتوی تحقیقات پردازش منابع زیستی استرالیا) در گروه مهندسی شیمی در دانشگاه موناش ، یک تیم بین المللی را به تحقیق در مورد چگونگی شکل گیری الگوها از قطرات تبخیر هدایت کرد – پدیده ای که سالها فیزیکدانان را پریشان کرده است. پروفسور گارنیر گفت که این کشف که توسط دکتر مایکل هرتاگ از BioPRIA ایجاد شده است ، می تواند درها را در عرصه تشخیص خون به ویژه برای کشف درمان های کم خونی و سایر بیماری های خونی باز کند.

تشکیل الگو یک اتفاق معمول در خشک کردن مایعات کلوئیدی است ، مانند شیر ، قهوه ، رنگ ، آئروسل و خون.

در قطرات بیشترین توزیع حلقه است جایی که ذرات مایع به لبه منتقل شده اند.
هنگام خشک شدن به آن حلقه قهوه گفته می شود.
این ته نشست در بسیاری از فرایندهای تولید نامطلوب است.

از نظر متخصصان ساختمان ، پزشکی و مهندسی مورد توجه اساسی است.

آنها نتیجه گرفتند که زاویه های تماسی که قطره ای روی آن قرار می گیرد. شیوع زاویه قهوه را تعیین می کند.

هنگامی که قطره در زاویه تماس بالا قرار می گیرد ، هیچ حلقه قهوه ای وجود ندارد.

پروفسور گارنیر گفت :تحقیقات ما زاویه تماس ایجاد شده توسط تعلیق قطرات روی سطح و محتوای جامد آن را به عنوان دو متغیر حاکم مهم برای تشکیل حلقه قهوه شناسایی کرد.

“اگرچه قبلاً مدلسازی موفقی حاصل شده است. ما برای اولین بار در اینجا نشان می دهیم که برای هر زاویه تماس،کسری از حجم کلوئید اولیه مهم وجود دارد که هیچ الگویی مانند حلقه روی آن شکل نمی گیرد.

 هرچه زاویه تماس کمتر باشد ، احتمال وجود پروفیل های حلقه بیشتر خواهد بود.

هنگامی که یک قطره بر روی یک سطح قرار می گیرد .به سرعت به یک وضعیت تعادل آشکار می رسد . که می تواند برای قطرات کوچک فقط با زاویه تماس و شعاع تعریف شود. سرعت تبخیر و تغییر سیالیت جرم روی سطح قطره به عوامل زیادی از جمله فشار بخار سیال ، هندسه سطح قطره و همچنین سرعت و فشار جزئی جو اطراف بستگی دارد.

آزمایشات خشک کردن با قرار دادن قطره محلول 6 میکرولیتر بر روی یک لایه با پیپت اپندورف انجام شد. قطره در رطوبت و اتاق کنترل شده دما در 23 درجه سانتیگراد و 50 درصد رطوبت نسبی خشک شد.

دکتر گارنیر گفت: “ما نشان دادیم که وجود یا عدم وجود حلقه قهوه را می توان تنها با کسر حجم اولیه ذرات موجود در یک سوسپانسیون و زاویه تماس ایجاد شده توسط سوسپانسیون روی سطح مورد نظر پیش بینی کرد.”با استفاده از این یافته ، سپس ما توانستیم مدلی را برای پیش بینی تشکیل حلقه قهوه از زاویه تماس با استفاده از تعدادی قطره مایع محاسبه کنیم.

“این روش مدل سازی و بینش های حاصل از آن ابزار قدرتمند جدیدی برای بهینه سازی تکنیک های ساخت و تشخیص است.”

مرجع: “پیش بینی تشکیل حلقه قهوه پس از خشک شدن در قطرات سوسپانسیون ذرات”. توسط مایکل جی هرتاگ،کلر ریز زیمرمن،ریکو اف تابور،الکساندر اف روت و گیل گارنیه . 1 فوریه 2021 ، مجله Colloid and Interface Science.

بودجه این کار توسط شورای تحقیقات استرالیا با هموکینزیس و بورس تحصیلی برنامه آموزش تحقیقات دولت استرالیا تأمین شد.

از همراهی شما با قهوه بی آر تی سپاسگذاریم. اینستاگرام ما را به آدرس Brtcoffee.ir@ دنبال کنید.

شاد باشید