L'utilisation d'une solution d'acide polyacrylique dans l'eau comme fluide d'irrigation en dentisterie réduit le risque d'agents pathogènes en aérosol. Ici, le polymère est montré formant des fils en forme de serpent près de la pointe d'un détartreur à cavitron vibrant (en haut), et il forme des bobines près de la pointe d'une fraise dentaire à turbine. Dans les deux cas, l'aérosolisation est complètement éliminée. Crédit :Images créées par Jevon Plog.
Les chercheurs de l'Université de l'Illinois à Chicago n'arrêtaient pas de penser à la filature, des outils vibrants dans un cabinet de dentiste qui transforment l'eau en brouillard et l'envoient voler dans les airs. Si cette brume contient un virus ou un autre agent pathogène, c'est un danger pour la santé des dentistes et des patients.
Dans un article publié cette semaine dans Physique des fluides , Alexander Yarin et ses collègues ont découvert que les forces d'un outil vibrant ou d'une fraise de dentiste ne sont pas à la hauteur des propriétés viscoélastiques des polymères de qualité alimentaire, comme l'acide polyacrylique, qu'ils utilisaient comme petit additif à l'eau en milieu dentaire.
Leurs résultats étaient surprenants. Non seulement un petit mélange de polymères a complètement éliminé l'aérosolisation, mais il l'a fait avec facilité, présentant la physique fondamentale des polymères, comme la transition bobine-étirement, qui a magnifiquement servi l'objectif prévu.
Ils ont testé deux polymères approuvés par la FDA. L'acide polyacrylique s'est avéré plus efficace que la gomme xanthane, car en plus de sa viscosité à l'allongement élevée (fortes contraintes élastiques à l'étirement), il a révélé une viscosité de cisaillement relativement faible, ce qui facilite le pompage.
"Ce qui était surprenant, c'est que la toute première expérience dans mon laboratoire a complètement prouvé le concept, " a déclaré Yarin. " C'était incroyable que ces matériaux soient capables de supprimer si facilement et complètement l'aérosolisation par les outils dentaires, avec des forces d'inertie importantes impliquées. Néanmoins, les forces élastiques générées par les petits additifs polymères étaient plus fortes."
Leur étude a documenté la violente explosion de poches d'eau fournies aux dents et aux gencives que l'outil dentaire aérosolise. Le brouillard de pulvérisation qui accompagne une visite chez le dentiste est le résultat de la rencontre de l'eau en vibration rapide d'un outil ou de la force centrifuge d'un foret, qui fait éclater l'eau en minuscules gouttelettes et les propulse.
Le mélange polymère, lorsqu'il est utilisé pour irriguer, supprime les rafales ; au lieu, les macromolécules polymères qui s'étirent comme des élastiques restreignent l'aérosolisation de l'eau. Lorsque la pointe d'un outil vibrant ou d'une fraise dentaire plonge dans une solution de polymère, la solution s'enfile en brins ressemblant à des serpents, qui sont tirés vers la pointe de l'outil, modifier la dynamique habituelle observée avec l'eau pure en dentisterie.
"Lorsque des gouttelettes tentent de se détacher d'un corps liquide, la queue de la goutte est étirée. C'est là qu'entrent en jeu les forces élastiques importantes associées à la transition coil-stretch des macromolécules polymères, " Yarin a dit. " Ils suppriment l'allongement de la queue et retirent la gouttelette, empêchant complètement l'aérosolisation."
