طراحی وب سایت حرفه ای

مطالعه جدید حالت پراکندگی باکتری را نشان‌‌ می‌دهد.

در هر کجا که آب وجود دارد، باید حباب هایی که در سطح شناور‌‌ می‌شوند، متعهد باشند. از حوضچه های ایستاده، دریاچه‌ها و جریان ها، به استخرهای شنا، حوضچه های داغ، چشمه های عمومی و توالت، حباب‌ها در همه جا، داخل و خارج.

یک تحقیق جدید MIT نشان‌‌ می‌دهد چگونه حباب های آلوده با باکتری ها‌‌ می‌توانند به عنوان نارنجک های میکروبی کوچک عمل کنند، میکروارگانیسم‌ها را از بین‌‌ می‌برند و از جمله پاتوژن های بالقوه، خارج از آب و هوا.

در این مطالعه که امروز در مجله Physical Review Letters منتشر شده، محققان دریافتند که باکتری ها‌‌ می‌توانند طول عمر حباب را تحت تأثیر قرار دهند: حباب های حباب پوشش داده شده با باکتری در سطح آب‌‌ می‌تواند بیش از 10 برابر طول عمر بیشتری داشته باشد،. در طول این مدت کلاه حباب آلوده کاهش‌‌ می‌یابد. حباب نازک تر است، بیشتر قطرات آن‌‌ می‌تواند به هوا پرتاب زمانی که حباب ناگزیر پاره. محققان برآورد‌‌ می‌کنند یک قطره تنها‌‌ می‌تواند هزاران میکروارگانیسم را حمل کند و هر حباب‌‌ می‌تواند صد‌ها قطره را منتشر کند.

لیدیا بورویابا، استادیار مهندسی عمران و محیط زیست و مدیر دینامیک سیالات آزمایشگاه انتقال بیماری،‌‌ می‌گوید باکتریاکاران را کشف کرده و به شیوه‌ای که‌‌ می‌تواند خود را از پراکندگی آب به هوا افزایش دهند.

استفان پلین، دانشجوی کارشناسی، Bourouibas همکاری در این مقاله است.

هنگامی که یک حباب قدیمی در سطح آب فرو‌‌ می‌ریزد، کپسول کپسول آن به چند قطره کوچک تبدیل‌‌ می‌شود.

چیزی در آب.

Bourouiba طی چندین سال گذشته، دقیق تولید، تصویربرداری و توصیف حباب های تمیز و غیر آلوده را با هدف ایجاد یک مبنای رفتار حباب طبیعی انجام داده است.

اول باید فیزیک حباب های پاک را قبل از اینکه ما بتوانیم ارگانیسم هایی مانند باکتری‌ها را اضافه کنیم تا ببینیم چه تأثیری بر سیستم دارند، Bourouiba‌‌ می‌گوید.

همانطور که اتفاق‌‌ می‌افتد، محققان ابتدا به طور تصادفی باکتری‌ها را متوجه شدند. این تیم در حال حرکت به یک فضای آزمایشگاهی جدید بود و در زدن، یک آبجو از آب خارج شده بود. هنگامی که محقق در آزمایش های بعدی آن را استفاده کرد، نتایج آن چیزی نبود که تیم انتظار داشت.

پالین‌‌ می‌گوید حباب هایی که از این آب تولید شده‌اند بسیار طولانی تر بوده و در مقایسه با حباب های معمولی خالص، روند تکاملی خاصی داشته است.

Bourouiba مشکوک به آب آلوده بود، و تیم به زودی فرضیه خود را تایید کرد. آنها آب را تجزیه و تحلیل کردند و شواهدی از باکتری هایی یافتند که به طور طبیعی در داخل ظاهر‌‌ می‌شوند.

اثر آب.

برای بررسی مستقیم اثر باکتری‌ها بر روی حباب ها، تیم آزمایشگاهی را راه اندازی کرد که در آن ستون را با محلول آب و گونه های مختلف باکتری پر کرد، از جمله E. کولی. محققان یک سیستم برای تولید حباب با یک پمپ هوا یک بار در داخل ستون برای کنترل حجم و اندازه هر حباب. هنگامی که یک حباب به سطح رسید، تیم با استفاده از تصویربرداری با سرعت بالا همراه با طیف وسیعی از تکنیک های نوری برای رسیدن به رفتار خود، در سطح و به عنوان پشت سر هم.

محققان مشاهده کردند که یک بار حباب آلوده به E. کولی آن را به سطح آب، سطح خود و یا کلاه آن، بلافاصله شروع به نازک شدن، عمدتا توسط تخلیه به آب، مانند یک پوسته ذوب شکلات. این رفتار مشابه حباب های غیر آلوده بود.

اما حباب های آلوده در سطوح بیش از 10 برابر بیشتر از حباب های غیر آلوده باقی مانده اند. و بعد از یک دوره بحرانی، حباب های باکتری شروع به کاهش سریع تر‌‌ می‌کنند. Bourouiba مشکوک است که ممکن است این باکتری‌ها نباشد، اما آنچه که آنها ترشح‌‌ می‌کنند، حباب را برای مدت طولانی نگه‌‌ می‌دارند.

باکتری‌ها زنده هستند و مانند هر چیز زنده، آنها زباله‌ها را تولید‌‌ می‌کنند و بطور معمول چیزی است که به طور بالقوه‌‌ می‌تواند با رابط حباب ارتباط برقرار کند، Bourouiba‌‌ می‌گوید. بنابراین ما موجودات را از آب خود جدا کردیم.

محققان باکتری‌ها را از شربت هایشان جدا کردند، سپس آزمایشات خود را با استفاده از ترشحات باکتری‌ها تکرار کردند. همانطور که Bourouiba مشکوک بود، حباب های حاوی ترشحات به تنهایی طولانی تر از حباب های پاک بود. ترشحات، گروه به این نتیجه رسیدند، باید عنصر کلیدی در توسعه طول عمر حباب باشند. اما چگونه است؟

باز هم، Bourouiba تا به حال فرضیه: ترشحات باکتریایی ممکن است به کاهش کشش سطحی حباب، ساخت آن را بیشتر الاستیک، مقاوم تر به perturbations و در پایان احتمال بیشتری برای زندگی طولانی تر در آب های سطح اقدام. این رفتار شبیه به ترکیبات فعال سطحی یا کاتیونیک مانند ترکیبات در مواد پاک کننده که حباب های صابون بود در او اشاره کرد.

به این ایده test، محققان تکرار آزمایش، این بار با مبادله کردن باکتری‌ها برای کاتیونیک مصنوعی رایج و یافت که بیش از حد تولید حباب های طولانی مدت نیز به طرز چشمگیری لاغر پس از یک دوره زمانی خاص. تایید این آزمایش که ترشحات باکتری عمل به عنوان کاتیونیک گسترش طول عمر حباب های آلوده.

محققان سپس برای توضیح برای تغییر شدید در نرخ حباب های آلوده از نازک شدن نگاه. تخلیه آب در کلاه عمدتا به مایع افزایش یافت که از آن حباب در حباب های تمیز نازک شدن کلاه عمدتا ناشی از زهکشی, بود. این حباب حدود ثانیه زندگی‌‌ می‌کنند و به عنوان رقیق حباب زهکشی سرعت خود را به طور مداوم را کند‌‌ می‌کند.

اما اگر حباب گذشته اکنون زمان طول‌‌ می‌کشد، تبخیر شروع به بازی نقش غالب از زهکشی اصل اصلاح کردن مولکول های آب از درپوش حباب. محققان نتیجه گیری کرد که،‌‌ می‌شود اگر حباب حاوی باکتری ها، باکتری‌ها و ترشحات خود را حباب بر سطح آب به اندازه کافی بلند که تبخیر آخرین دیگر مهم تر از زهکشی در thining کلاه حباب.

درپوش حباب نازک تر‌‌ می‌شود، قطرات آن کردن اسپری را هنگامی که آن ناچار پاره تبدیل کوچکتر، سریعتر، و متعدد. این تیم در بر داشت که تنها مملو از باکتری حباب 10 بار‌‌ می‌تواند ایجاد قطرات بیشتر است که 10 بار سریع تر از آنچه‌‌ می‌تواند تولید حباب تمیز 10 برابر کوچکتر و خارج. این مقدار به صدها قطره است که اندازه گیری تنها چند ده میکرون و با سرعت 10 متر در ثانیه دستور ساطع.

قطرات از ترکیدن حباب در فضا که در آن آنها برای مدت زمان طولانی حمل و نقل‌‌ می‌تواند اخراج.

زمانی که پشت سر هم foambubbles در سطح اقیانوس، مکانیسم [Bourouiba] شناسایی نیز در کار است‌‌ می‌گوید: آندره Prosperetti استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه هوستون است که در این تحقیق شرکت بود. اندازه این filmdroplets کوچک تعیین‌‌ می‌کند چه خوبی آنها برداشت‌‌ می‌تواند به بالا و carriedby باد. این روند تا مفهوم قابل توجهی برای آب و هوا و آب و هوا. همان فرایند اساسی مخاطرات بهداشتی نفتی در اقیانوس تاثیر‌‌ می‌گذارد: قطره کوچک فیلم حمل مواد شیمیایی خطرناک از روغن است که‌‌ می‌تواند توسط مردم و حیوانات در مناطق ساحلی تنفس. بنابراین، این قطره کوچک و فروتن عواقب در بسیاری از فرآیندهای حیاتی برای زندگی outsized اند.

لطفاً در مورد مطلب فوق ستاره بدهید :