Um banho de espuma não é apenas bom. Aparentemente, agora é uma forma cientificamente testada de proporcionar a produtos, equipamentos médicos e materiais industriais uma sessão de limpeza suave e sem produtos químicos.
Para um estudo recente descrito em um Gota No artigo, pesquisadores da Universidade Cornell desenvolveram uma técnica que injeta pequenas bolhas ao lado de uma onda sonora de baixa frequência na água. Esta combinação levou a um movimento amplificado e oscilante que tornou os vegetais 90% mais limpos, em oposição aos banhos apenas de espuma ou apenas de água, de acordo com um estudo. declaração. A equipe testou produtos como o tomate, mas acredita que as características suaves e livres de produtos químicos do método podem torná-lo útil para a limpeza de equipamentos médicos sensíveis ou semicondutores.
“Provamos que, ao tratar a bolha como um oscilador harmônico forçado, onde a tensão superficial atua como a mola e o fluido circundante atua como a massa, podemos dimensionar e ajustar previsivelmente as frequências acústicas para maximizar a eficiência da limpeza”, Jung ensolaradoautor sênior do estudo e engenheiro da Cornell, disse ao Gizmodo.
Brilhantemente limpo
De acordo com Jung, as indústrias alimentícia e agrícola normalmente usam produtos químicos agressivos ou limpeza ultrassônica para remover patógenos nocivos, como listeria ou salmonela. Mas o primeiro pode deixar resíduos, enquanto o segundo pode “promover involuntariamente o crescimento microbiano”, acrescentou Jung.
Mas a alimentação e a agricultura não são as únicas indústrias que necessitam de uma forma comparativamente suave e quimicamente segura de manter as coisas limpas. Por exemplo, os biofilmes de dispositivos médicos sensíveis, como implantes ou cateteres, precisam de ser limpos, enquanto os semicondutores, embora delicados, são notoriamente propenso à ruína por contaminação.
“Queríamos saber se podemos obter uma limpeza de superfície eficaz mediada por bolhas ou mediada por som usando frequências acústicas baixas de subcavitação”, disse Jung, “evitando assim a erosão destrutiva e a turbulência causada pela tradicional limpeza ultrassônica de alta frequência”.
Uma solução borbulhante
Para o estudo, a equipe preparou uma tampa de vidro aberta conectada a uma bomba de seringa para gerar bolhas. Em seguida, os pesquisadores instalaram câmeras de alta velocidade para rastrear as interações entre as bolhas e a “sujeira”, que neste caso era um solo à base de proteínas projetado artificialmente para facilitar a quantificação. O projeto experimental considerou a dinâmica das bolhas tanto para bolhas suspensas quanto para bolhas que deslizaram por uma lâmina de vidro inclinada.
Assim que a configuração foi concluída, a equipe gerou pequenas bolhas (cerca de 0,6 milímetros ou 0,02 polegadas de diâmetro) e as expôs a ondas sonoras de baixa frequência com um alto-falante subaquático. Fascinantemente, isso resultou nas bolhas exibindo um movimento de “pára e arranca” que criou “forças de cisalhamento fortes e localizadas”, disse Jung.
“Durante a fase de desaceleração, a bolha essencialmente ‘trava’ na borda do contaminante”, explicou. “E à medida que acelera, remove a sujidade com explosões transitórias de elevada tensão de cisalhamento. É como observar um esfregão oscilante e microscópico martelando e removendo a sujidade em tempo real.” As descobertas demonstram que “a física fundamental muitas vezes é a chave para o desenvolvimento de tecnologias altamente sustentáveis”, disse Jung.
Em sua essência, os fundamentos teóricos deste método são simples. Mas as implicações vão muito além – sim, também para o seu próprio banho de jacuzzi, como Jung acrescenta (em tom de brincadeira) na declaração: “Uma mensagem a retirar é que quando estiver sentado no jacuzzi, toque a música numa frequência baixa”.
