การศึกษาพลศาสตร์ของไหลอาจทำให้เครื่องพ่นยามีประสิทธิภาพมากขึ้น

การศึกษาพลศาสตร์ของไหลอาจทำให้เครื่องพ่นยามีประสิทธิภาพมากขึ้น

นักวิจัยในอินเดียและออสเตรเลียได้จำลองการนำส่งยาที่ใช้รักษาโรคปอด การใช้แบบจำลองของระบบทางเดินหายใจร่วมกับการจำลองไดนามิกของของไหล ทีมที่นำ แสดงให้เห็นว่าอนุภาคของยาขนาดเล็กมีแนวโน้มที่จะเข้าถึงหลอดลมขนาดเล็กในปอดได้ง่ายขึ้นอย่างไร การค้นพบนี้อาจเป็นแนวทางอันมีค่าสำหรับแพทย์ในการปรับปรุงการออกแบบทั้งยาและเครื่องพ่นยา ด้วยระดับมลพิษทางอากาศที่เพิ่มขึ้น

ในหลาย ๆ เมือง 

โดยเฉพาะในประเทศที่มีรายได้น้อย โรคปอดจึงเป็นปัญหาที่เพิ่มมากขึ้นทั่วโลก ปัจจุบัน หนึ่งในวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดการโรคเหล่านี้คือการใช้เครื่องพ่นยาแบบผงแห้ง (DPI) ซึ่งจะกระจายอนุภาคยาขนาดจิ๋วไปทั่วปอดของผู้ใช้เมื่อสูดดมผ่านอุปกรณ์ DPI มีประโยชน์อย่างยิ่ง

เนื่องจากไม่ต้องใช้ตัวขับเคลื่อน ให้ปริมาณยาที่สม่ำเสมอมากขึ้น และช่วยให้มีการสะสมของยาภายในหลอดลมของปอดได้อย่างกว้างขวางมากกว่าอุปกรณ์การรักษาอื่นๆ แม้จะมีข้อได้เปรียบเหล่านี้ แต่อนุภาคยาน้อยกว่า 30% ที่ส่งมอบโดย DPI จะตกลงภายในปอด ประสิทธิภาพที่ต่ำดังกล่าว

ทำให้ต้นทุนของขนาดยาสูงขึ้น ทำให้ผู้คนหลายล้านคนที่ได้รับประโยชน์จากยาสูดพ่นเข้าถึงการรักษาได้น้อยลงพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณในการศึกษาก่อนหน้านี้ นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพนี้สามารถได้รับผลกระทบจากขนาดของอนุภาคยาภายในปริมาณที่จัดส่งโดย DPI ได้อย่างไร 

เพื่อตรวจสอบผลกระทบนี้ ทีมของสหพัฒน์ได้พัฒนาแบบจำลองทางเดินหายใจของมนุษย์ โดยใช้ภาพ 3 มิติที่ถ่ายโดยการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ ด้วยการรวมแบบจำลองเข้ากับพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ จากนั้นจึงจำลองการสะสมของอนุภาคยาขนาดต่างๆ กันบนส่วนต่างๆ ของทางเดินหายใจ

เพื่อสร้างความแตกต่างในการหายใจของมนุษย์ นักวิจัยได้วัดว่าการสะสมของอนุภาคแปรผันตามอัตราการหายใจที่ต่างกันอย่างไร พวกเขาค้นพบว่าอนุภาคขนาดใหญ่ รวมทั้งอนุภาคที่หายใจเข้าด้วยความเร็วที่เร็วขึ้น มีแนวโน้มที่จะสะสมอยู่ในปาก เนื่องจากอนุภาคเหล่านี้มีแรงเฉื่อยสูงกว่า

พวกมันจึงเปลี่ยน

ทิศทางได้น้อยลงเมื่อเลี้ยวจากปากเข้าสู่หลอดลมอย่างรวดเร็ว ทำให้อนุภาคเหล่านี้ตกลงก่อนจะถึงปอดมากขึ้น ในทางตรงกันข้าม อนุภาคที่ละเอียดกว่าสามารถกระจายตัวเข้าไปในหลอดลมได้ง่ายกว่า: ทางเดินในปอดซึ่งแตกแขนงออกเป็นโครงสร้างที่ละเอียดกว่า ซึ่งเกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซ 

นอกจากนี้ การจำลองยังเผยให้เห็นว่ามีอนุภาคสะสมอยู่ในหลอดลมของปอดด้านขวามากกว่าด้านซ้าย ซึ่งมีรูปร่างบิดเบี้ยวเพื่อรองรับหัวใจจากผลลัพธ์ของพวกเขา ตอนนี้ Saha และเพื่อนร่วมงานเสนอว่าการรักษาโรคปอดที่มีอยู่สามารถปรับปรุงได้ด้วยการใช้อนุภาคยาที่เล็กลง ซึ่งสามารถเข้าถึงหลอดลม

ไม่ใช่ปริมาตรในปี 1984 ได้ก้าวหน้าในปริศนานี้เมื่อศึกษาความสัมพันธ์ของควอนตัมในทฤษฎีสนามควอนตัม เขาพบว่าเอนโทรปีเป็นตัววัดความสัมพันธ์ระหว่างระดับความเป็นอิสระในภูมิภาคต่างๆ และในความเป็นจริงแล้ว การมีส่วนร่วมมากที่สุดคือสัดส่วนกับพื้นที่ของขอบเขตที่แยกระหว่างสองภูมิภาค 

ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่ชวนให้นึกถึงเอนโทรปีของเบเคนสไตน์-ฮอว์กิง ด้วยการพัฒนาที่ทันสมัย ​​เราสามารถรับรู้การคำนวณของ Sorkin ว่าเป็นการประเมินปริมาณที่รู้จักกันในชุมชนข้อมูลควอนตัมว่า “เอนโทรปีพัวพัน” แนวคิดนี้ได้กลายเป็นศูนย์กลางของการอภิปรายฟิสิกส์ควอนตัมของหลุมดำ

ลางสังหรณ์โฮโลแกรมสูตร เป็นแรงบันดาลใจให้ผู้บุกเบิกคนอื่นๆ เริ่มสนับสนุนสูตร “โฮโลกราฟิก” ของแรงโน้มถ่วงควอนตัม เช่นเดียวกับโฮโลแกรมออปติคัลทั่วไป นี่คือแนวคิดที่ว่าข้อมูลในวอลุ่ม 3 มิติสามารถเข้ารหัสบนพื้นผิว 2 มิติได้ ในปี 1997 ฮวน มัลดาเซนาได้ตระหนักถึงหลักการโฮโลแกรมนี้

เมื่อเขาพบความสัมพันธ์ระหว่างทฤษฎีทางฟิสิกส์สองทฤษฎี: แรงโน้มถ่วงควอนตัมในปริภูมิ-เวลาที่แปลกประหลาดที่เรียกว่า และทฤษฎีสนามควอนตัมชนิดพิเศษที่เรียกว่าทฤษฎีสนามคอนฟอร์มัล (CFT) ในมิติเชิงพื้นที่ที่น้อยลง ในความเป็นจริง “การติดต่อกับ ยืนยันว่าทฤษฎีทั้งสองนี้ให้คำอธิบาย

ที่แตกต่างกัน

สองประการเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางกายภาพเดียวกัน AdS เป็นเรขาคณิตอวกาศ-เวลาที่แปลกประหลาด ซึ่งเป็นไปได้ที่จะยืนอยู่ตรงกลางและฉายแสงที่ “ขอบเขต” แม้ว่าขอบเขตจะอยู่ไกลออกไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ลำแสงจะสะท้อนกลับและกลับมาในเวลาอันจำกัด ในการโต้ตอบอาจถูกมองว่าถูก

กำหนดไว้ที่ขอบเขต ในขณะที่ทฤษฎีควอนตัมแรงโน้มถ่วงอยู่ภายใน ซึ่งมักจะเรียกว่า “จำนวนมาก” แม้ว่าจดหมายโต้ตอบอาจดูแปลกประหลาดเมื่อแรกเห็น แต่ก็เป็นแนวคิดที่รอดพ้นจากการตรวจสอบข้อเท็จจริงของนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีหลายพันคนในช่วงเกือบ 20 ปีที่ผ่านมา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา 

ความเป็นคู่แบบโฮโลกราฟิกนี้ได้กลายเป็นเวทีกลางสำหรับการตรวจสอบการบรรจบกันใหม่ของฟิสิกส์พลังงานสูงและข้อมูลควอนตัม น่าแปลกใจที่สูตร ฉบับทั่วไปปรากฏขึ้นอีกครั้งในความร่วมมือของ นักทฤษฎีสสารควบแน่นและนักทฤษฎีสตริง ในปี 2549 พวกเขาเสนอว่าการคำนวณเอนโทรปีพัวพัน

ในขอบเขต CFT สามารถแปลเป็นคำถามเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงของการประเมิน  A /4 G  บนพื้นผิวพิเศษบางอย่างในปริภูมิ-เวลาของ AdS จำนวนมากได้ สำหรับพื้นที่ที่กำหนดในทฤษฎีขอบเขต ใบสั่งยาของพวกเขาคือจินตนาการว่าปล่อยให้แรงโน้มถ่วงดึงพื้นที่ลงไปในรูปทรงเรขาคณิตจำนวนมาก

ในขณะที่ยังคงตรึงขอบไว้ที่บริเวณขอบเขต พื้นผิวที่ได้ควรลดพื้นที่ให้เหลือน้อยที่สุดในลักษณะเดียวกับฟองสบู่เมื่อตรึงไว้ในโครงลวด การใส่พื้นที่ของฟองผลลัพธ์ลงในสูตร  A/4 G  จากนั้นให้ค่าเอนโทรปีของการพัวพันของพื้นที่ในขอบเขต CFT ในเวลานั้น ความคิดที่ยั่วยุนี้ดูเหมือนกระต่ายถูกดึงออกจากหมวกของนักมายากล อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป ใบสั่งยาทางเรขาคณิต ได้ผ่านการทดสอบ

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์