تقنية رش الطلاء المضاد للبكتيريا بالموجات فوق الصوتية: المبدأ والتطبيق والتوقعات

تكنولوجيا رش الطلاء المضاد للبكتيريا بالموجات فوق الصوتية: المبدأ والتطبيق والآفاق

مع الاهتمام المتزايد للصحة والسلامة في جميع أنحاء العالم ، يتم استخدام تكنولوجيا الطلاء المضاد للبكتيريا بشكل متزايد في مجالات العلاج الطبي ، وتعبئة الأغذية ،المرافق العامةتكنولوجيا الرش بالموجات فوق الصوتية ، كطريقة فعالة ومتكافئة لإعداد الطلاء ، تستخدم على نطاق واسع في إعداد الطلاء المضاد للبكتيريا.الرش بالموجات فوق الصوتية هي طريقة رش تستند إلى تكنولوجيا فوهة الذرة بالموجات فوق الصوتيةبالمقارنة مع الرش الهوائي التقليدي مع اثنين من السوائل ، يمكن أن يقدم الرش الذرات بالموجات فوق الصوتية توحيدًا أعلى وسماكة طبقة رقيقة ودقة أعلى.لأن فوهة الموجات فوق الصوتية لا تتطلب مساعدة ضغط الهواء للتفجير، الرش بالموجات فوق الصوتية يمكن أن يقلل إلى حد كبير من رذاذ الطلاء الناجم عن عملية الرش، وبالتالي تقلل إلى حد كبير من نفايات الطلاء.معدل استخدام الطلاء من الرش بالموجات فوق الصوتية هو أكثر من 4 أضعاف من الرش التقليدي اثنين من السوائلستقدم هذه المقالة المبادئ والمزايا ومجالات التطبيق وآفاق التنمية المستقبلية لرش الطلاء المضاد للبكتيريا بالموجات فوق الصوتية.

فوهة الموجات فوق الصوتية هي فوهة رش تستخدم الاهتزاز عالي التردد الذي يولده محول بييزو كهربائي للعمل على رأس الفوهة ، وبالتالي تولد موجات الشعيرات الدموية في الفيلم السائل.بمجرد أن يصل حجم الموجات الشعرية إلى ارتفاع حرج (بسبب مستوى الطاقة المقدمة من قبل المولد)، يصبحون مرتفعين جداً ليدعمون أنفسهم، وتسقط قطرات صغيرة من طرف كل موجة، مما يؤدي إلى التفجير.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على حجم قطرة البداية هي تردد الاهتزازات وتوتر السطح واللزوجة السائلة. عادة ما تكون الترددات في نطاق 20 ~ 180 كيلو هرتز ،والذي يتجاوز نطاق سماع الإنسان، وفي هذا النطاق، تنتج أعلى الترددات أصغر أحجام قطرات.

مبدأ عمل فوهات الموجات فوق الصوتية هو استخدام المحولات فوق الصوتية لتحويل موجات الصوت عالية التردد إلى طاقة ميكانيكيةوالذي يتم تحويله بعد ذلك إلى سائل لإنتاج موجات دائمةعندما يغادر السائل سطح الفوهة، ينفجر إلى ضباب رقيق من قطرات متساوية بحجم ميكرون.على عكس الفوهات التقليدية التي تعتمد على الضغط والحركة عالية السرعة لكسر السوائل إلى جزيئات صغيرةالموجات بالموجات فوق الصوتية تستخدم تشتيت الموجات فوق الصوتية السائلة، وطاقة الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية منخفضة.يمكن توصيل السائل إلى الفوهة بواسطة الوزن الميت أو مضخة السائل منخفضة الضغط للذخيرة المستمرة أو المتقطعة.

بالمقارنة مع تقنيات الرش التقليدية (مثل الرش الهوائي والرش الكهربائي) ، الرش بالموجات فوق الصوتية له المزايا التالية:

طلاء موحد: حجم قطرة صغير (1050 μm) ، توزيع أكثر تكافؤًا، وانبعاثات مواد أقل.
كفاءة عالية وتوفير الطاقة: لا حاجة للغازات عالية الضغط، استهلاك الطاقة منخفض، مناسبة لطلاء الدقة.
قابلة للتطبيق على مجموعة متنوعة من المواد: يمكن رش محلولات تحتوي على عوامل مضادة للميكروبات مثل النانو فضة، ثاني أكسيد التيتانيوم، وأمونيو أرباعي الملحات.

لا يوجد فوهة انسداد: لا يوجد رش ضغط عالي ، مما يقلل من ارتداء الفوهة ومشاكل انسداد.

عادةً ما تحتوي الطلاءات المضادة للبكتيريا التي يتم رشها بالموجات فوق الصوتية على المكونات النشطة التالية:
النانوسيلفر (AgNPs): مضاد للبكتيريا واسع الطيف، يدمر أغشية الخلايا البكتيرية.
ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2): مضاد للبكتيريا التحفيزي الضوئي، يتحلل المواد العضوية تحت الأشعة فوق البنفسجية.
أملاح الأمونيوم الرباعية (QACs): مشحونة إيجابياً، ويمتص وتدمر الخلايا الميكروبية.
الكيتوزان: عامل مضاد للبكتيريا الطبيعي ذو التوافق الحيوي الجيد.

مجالات التطبيق
1المعدات والأدوات الطبية
رش طبقات مضادة للبكتيريا على أسطح الأدوات الجراحية، والقسطرة، والقناع، وما إلى ذلك لتقليل خطر الإصابة بالعدوى في المستشفى.
طلاء زرع العظام لمنع العدوى البكتيرية بعد الجراحة
2. تعبئة الأغذية
رش المواد المضادة للبكتيريا على الجدار الداخلي من الأغلفة البلاستيكية وصناديق التعبئة لتطويل مدة صلاحية الطعام.
3المرافق العامة
معالجة مضادة للبكتيريا لأوجه الاتصال عالية التردد مثل أزرار المصعد ومقبضات الأبواب ومقاعد وسائل النقل العام.
4المنسوجات
علاج الطلاء المضاد للبكتيريا للملابس الحماية الطبية والجوارب المضادة للبكتيريا والملابس الرياضية.