Lille bobleundersøgelse kunne forbedre tandlægernes værktøjer

Folks tænder-klaprende oplevelser i tandlægestolen kunne forbedres af ny indsigt i, hvor lille, kraftige bobler dannes af ultrahurtige vibrationer, tyder en undersøgelse på.

Fysikken i, hvordan såkaldte nanobobler genereres, kunne have en række kliniske og industrielle anvendelser, herunder i tandhygiejneanordninger, der bruges til at fjerne plak, siger eksperter.

Deres resultater kunne også informere udviklingen af ​​andre teknologier - såsom enheder til selektivt at målrette tumorceller - der udnytter den energi, der frigives, når boblerne brister.

Bobledannelse

Edinburgh-ingeniører kørte komplekse supercomputersimuleringer for bedre at forstå de underliggende mekanismer bag dannelsen af ​​nanobobler - som er titusindvis af gange mindre end et knappenålshoved.

Holdet modellerede bevægelsen af ​​individuelle molekyler i et tyndt lag vand på en overflade, der vibrerede en million gange hurtigere end blafren af ​​en kolibris vinger.

Komplekse simuleringer

Deres analyse afslørede, at nanobobler kan dannes, enten når vibrationer får vandet til at koge, eller når vandtrykket falder til et punkt, hvor væske bliver til damp - en proces kaldet kavitation.

Forskere udførte deres beregninger ved hjælp af ARCHER UK National Supercomputing Service, som drives af EPCC, universitetets højtydende computerfacilitet.

"Vi har nu en bedre forståelse af, hvordan vibrationer i den mindste skala kan udnyttes til at producere nanobobler. Dette arbejde har et bredt anvendelsesområde for fremtidig forskning og vil hjælpe forskere med at udtænke nye eksperimenter for at kaste yderligere lys over genereringen af ​​nanobobler, " siger Saikat Datta, Ingeniørskolen