แบคทีเรียจัดการฟองอากาศเพื่อเพิ่มการกระจายในอากาศ

แบคทีเรียสามารถเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของฟองอากาศบนผิวน้ำที่ปนเปื้อน ซึ่งสามารถเพิ่มการแพร่กระจายของจุลินทรีย์ในอากาศได้มากที่สุด นั่นคือข้อสรุปของLydia Bourouibaและเพื่อนร่วมงานที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ในสหรัฐอเมริกาซึ่งได้ค้นพบว่าแบคทีเรียทำเช่นนี้โดยการหลั่งสารเคมีที่ส่งผลต่อกระบวนการทางกายภาพโดยที่ด้านบนของฟองจะบางลงเมื่อเวลาผ่านไป 

ส่งผลให้มีละอองละอองลอยขึ้นไป

ในอากาศมากขึ้นเมื่อหยดละอองฟองสบู่ที่ระเบิดออกสามารถแพร่กระจายการปนเปื้อนของแบคทีเรียได้ แต่ไม่ค่อยมีใครเข้าใจเกี่ยวกับวิธีที่แบคทีเรียมีอิทธิพลต่อกระบวนการนี้ นักฟิสิกส์ทราบดีว่าความหนาของส่วนบนโค้งของฟองอากาศขนาดใหญ่ที่เรียกว่าฝาฟิล์ม ส่งผลต่อการแพร่กระจายของละออง เป็นที่ทราบกันดีว่าก่อนที่ฟองสบู่จะแตก ฝาปิดจะบางลงเมื่อของเหลวบางส่วนระบายออกจากฟิล์มฟองสบู่

การศึกษาล่าสุดนี้เริ่มต้นเมื่อทีมของ Bourouiba สังเกตเห็นว่าฝาครอบฟองสบู่ในน้ำนิ่งมีลักษณะแตกต่างจากฝาในน้ำสะอาด มีการระบุสารปนเปื้อนของแบคทีเรียในน้ำ และสิ่งนี้กระตุ้นให้ทีมทำการศึกษาแบบควบคุมว่าแบคทีเรียสายพันธุ์ต่างๆ มีอิทธิพลต่อการวิวัฒนาการของฟองอย่างไร

จับพฤติกรรมฟองสบู่ทีมทำการเจือจางแบคทีเรียที่เพาะเลี้ยงด้วยน้ำปราศจากไอออนแล้ววางของเหลวลงในท่อแนวตั้ง ฟองอากาศเดี่ยวที่มีขนาดคงที่ถูกปล่อยออกมาที่ด้านล่างของท่อโดยปั๊มลม การถ่ายภาพความเร็วสูงถูกใช้เพื่อจับภาพพฤติกรรมของฟองสบู่ที่พื้นผิว

Bourouiba กล่าวว่าทีมวิจัยพบว่า “แบคทีเรียทำให้ฟองสบู่มีอายุยืนยาวกว่าฟองที่ค่อนข้างสะอาดซึ่งไม่ปนเปื้อนทางชีวภาพ” นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากฟองอากาศรุ่นเก่าที่มีฝาปิดที่บางกว่าจะสร้างหยดฟิล์มจำนวนมากขึ้นซึ่งมีขนาดที่เล็กกว่ามากและบินได้เร็วและไกลขึ้น

เมื่อฟองสบู่โผล่ขึ้นมาเหนือพื้นผิวครั้งแรก 

ของเหลวจะระบายออกจากฝาปิดฟองสบู่ซึ่งจะช่วยลดความหนาของฟองได้ ทีมงานพบว่าของเหลวเริ่มระบายออกจากฝาครอบฟองที่ปนเปื้อนแบคทีเรียในลักษณะเดียวกับฟองสบู่ที่มีอายุสั้น (1-10 วินาที) แต่หลังจากนั้นประมาณ 30 วินาที ฝาครอบฟองอากาศที่ประกอบด้วยแบคทีเรียก็บางลงอย่างมาก ทำให้บูรูอิบาสงสัยว่าพวกเขาเข้าสู่ระบอบการผอมบางที่ต่างกัน

ความหนาแน่นของแบคทีเรียทีมวิจัยได้ใช้การถ่ายภาพอินเทอร์เฟอโรเมทรีและชลีเรนเพื่อยืนยันว่ามีแบคทีเรียอยู่ในฝาปิดฟองสบู่ พวกเขายังพบว่าจุลินทรีย์ไม่ปรากฏว่าระบายออกอย่างรวดเร็วเมื่อฟองอากาศมีอายุมากขึ้นทีมงานได้พิจารณาว่าผลกระทบนั้นเกิดจากการมีแบคทีเรียหรือเกิดจากสารเคมีที่จุลินทรีย์หลั่งออกมา ทีมกรองแบคทีเรียจากของเหลวและทำการทดลองซ้ำ พวกเขาได้ผลลัพธ์ที่เปรียบเทียบกันได้และได้ข้อสรุปว่าสารคัดหลั่งจากแบคทีเรียมีส่วนรับผิดชอบต่อผลดังกล่าว

จากนั้นทีมจึงหันความสนใจไปที่การทำความเข้าใจว่าสารคัดหลั่งของแบคทีเรียทำให้หมวกบางซึ่งเกิดขึ้นในฟองอากาศที่มีอายุมากขึ้นได้อย่างไร พวกเขาพิจารณาว่าสารลดแรงตึงผิว ซึ่งเป็นสารประกอบที่พบได้ทั่วไปในสารซักฟอกที่ลดแรงตึงผิว ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฟองอากาศที่คล้ายคลึงกันหรือไม่ พวกเขาพบว่าฟองอากาศที่มีสารลดแรงตึงผิวทั้งหมดมีช่วงชีวิตที่ยาวขึ้นเท่ากันและมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในการทำให้ผอมบางหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ดังนั้นกลุ่มจึงสรุปว่าสารคัดหลั่งจากแบคทีเรียมีสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ

ผลการระเหยจากนั้น Bouriouiba 

และเพื่อนร่วมงานก็เริ่มทำความเข้าใจว่าทำไมระบอบการผอมบางครั้งที่สองจึงเกิดขึ้น ในการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับน้ำสะอาด ทีมงานได้คำนวณผลของการระเหยต่อการทำให้ฝาบางลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากฟองอากาศที่สะอาดจะมีอายุสั้น คุณจึงสามารถมองข้ามของเหลวจำนวนเล็กน้อยที่สูญเสียไปจากการระเหยได้ แต่ในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่าของฟองอากาศที่ปนเปื้อน การระเหยกลายเป็นตัวเลือกหลักสำหรับการทำให้ผอมบาง

“เราขจัดสมมติฐานทางเคมี ชีวภาพ และกายภาพอื่นๆ ทั้งหมดที่มีเหตุมีผลให้พิจารณา… สมมติฐานที่สมเหตุสมผลสุดท้ายคือการระเหย” Bourouiba อธิบาย สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยการศึกษาฟองอากาศในอากาศที่อิ่มตัวด้วยไอน้ำซึ่งไม่ได้สังเกตระบอบการทำให้ผอมบางครั้งที่สอง

แบคทีเรียเร่งเร้าสร้างซุปเปอร์ฟลูอิดของตัวเองแบบจำลองของทีมตรวจสอบหลักฐานการทดลองเพิ่มเติมว่าการระเหยทำให้ความหนาของฝาปิดฟองสบู่ลดลงอย่างมากซึ่งสังเกตได้จากน้ำที่ปนเปื้อนแบคทีเรียและสารลดแรงตึงผิวแง่มุมหนึ่งที่ทำให้งงในการศึกษานี้คือแบคทีเรียบางชนิดที่ทีมใช้ไม่มีขั้นตอนการสร้างไบโอฟิล์มหรือน้ำในวงจรชีวิต แต่จุลินทรีย์เหล่านี้ยังคงทำให้เกิดฟองสบู่ ซึ่งอาจหมายความว่าของเสียทั่วไปของแบคทีเรียอาจทำให้เกิดผลกระทบได้

“งานนี้มีนัยสำคัญในแง่ของการทำความเข้าใจการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิต” Bourouiba ผู้ซึ่งรู้สึกตื่นเต้นกับวิธีการทางฟิสิกส์ของเธอที่ส่องสว่างชีววิทยาที่ซับซ้อน “ขั้นตอนต่อไปของเราจะมุ่งเน้นไปที่แง่มุมต่าง ๆ รวมถึงฟิสิกส์ของการกระจายตัว แต่ยังรวมถึงด้านวิวัฒนาการและการประยุกต์ใช้ทางนิเวศวิทยาของกระบวนการเหล่านี้ด้วย”

หากสามารถผลิตไดโอดสนามแม่เหล็กที่ใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ก็สามารถเปลี่ยนความสามารถของส่วนประกอบทางไฟฟ้าได้ ตัวอย่างเช่น สามารถเปิดใช้งานการชาร์จแบบไร้สายโดยที่พลังงานไหลไปในทิศทางเดียวเท่านั้น นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อปรับปรุงอุปกรณ์ที่ใช้องค์ประกอบแม่เหล็กคู่ขนานแบบสมมาตร ซึ่งรวมถึงมอเตอร์ไฟฟ้า หม้อแปลง และเครื่อง MRI แม้ว่าอุปกรณ์ที่ทีมสร้างขึ้นในปัจจุบันจะมีขนาดใหญ่และยังไม่สามารถใช้งานได้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน นักวิจัยเชื่อว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมากด้วยการวิจัยเพิ่มเติม

เยื่อกราฟีนแบบมีรูพรุนสามารถใช้ในการกรองและการแยกก๊าซในยุคใหม่ เนื่องจากสามารถกรองของเหลวและก๊าซได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว ทีมนักวิจัยในสวิตเซอร์แลนด์และเกาหลีได้พัฒนากระบวนการใหม่สองกระบวนการเพื่อสร้างเยื่อดังกล่าวที่มีรูพรุนต่ำกว่า 100 นาโนเมตร โครงสร้างไม่เพียงแต่เรียบง่ายและซึมผ่านได้ดีกว่าโครงสร้างที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้ แต่ยังปรับขนาดสำหรับอุตสาหกรรมได้อีกด้วย ซึ่งเป็นสิ่งที่ท้าทายจนถึงตอนนี้ เมมเบรนอาจใช้เพื่อขจัดแบคทีเรียและไวรัสออกจากน้ำดื่ม ในการใช้งานการกรองทางชีวการแพทย์ แพลตฟอร์มอิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ และผ้าที่ระบายอากาศได้

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย