เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย เจลดูดซับน้ำ ซึมซับ: เจลโพลีเมอร์ชนิดใหม่สามารถเก็บความชื้นจากอากาศที่ค่อนข้างแห้ง นักวิจัยในสหรัฐฯ ได้ออกแบบเจลพอลิเมอร์ที่ยั่งยืนซึ่งสามารถเก็บน้ำปริมาณมากจากอากาศรอบข้างได้ แม้ในสภาวะที่มีความชื้นต่ำ สร้างสรรค์โดยYouhong Guoและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสติน วัสดุต้นทุนต่ำนี้รวมเส้นใยพืชที่ดูดซับน้ำเข้ากับเซลลูโลส ซึ่งจะขับน้ำออกเมื่อถูกความร้อน
หลายส่วนของโลกประสบปัญหาการขาดแคลน
น้ำในระดับหนึ่ง และปัญหาคาดว่าจะเพิ่มขึ้นพร้อมกับภาวะโลกร้อนที่เพิ่มขึ้น การแยกความชื้นออกจากบรรยากาศโดยตรงอาจทำให้ผู้คนหลายล้านคนสามารถเข้าถึงน้ำสะอาดได้ นักวิจัยได้พัฒนาวัสดุที่มีรูพรุนหลายแบบซึ่งสามารถจับและปล่อยความชื้นได้ตามต้องการ แต่มักต้องการสภาวะชื้น ในพื้นที่แห้งแล้ง ซึ่งปัจจุบันมีประชากรมากกว่าหนึ่งในสามของโลก เทคนิคที่มีอยู่ต้องทนทุกข์ทรมานจากการดูดซึมน้ำต่ำและความต้องการพลังงานสูง
เพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ ทีมงานของ Guo ได้พัฒนาวัสดุพอลิเมอร์ชนิดใหม่ ซึ่งประกอบด้วยลูกผสมของคอนยัคกัม (KGM) ซึ่งเป็นเส้นใยจากพืชที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอาหารเอเชีย และไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลส (HPC) พอลิเมอร์เมทริกซ์นี้ยังประกอบด้วยสารละลายลิเธียมคลอไรด์ที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งเป็นเกลือที่กักเก็บความชื้น
พื้นที่ผิวขนาดใหญ่
ภายในวัสดุ KGM ที่ชอบน้ำมีโครงสร้างที่มีรูพรุนตามลำดับชั้น ซึ่งให้พื้นที่ผิวเก็บน้ำขนาดใหญ่ในขณะที่ยังปล่อยให้ไอน้ำผ่านโครงสร้างได้อย่างรวดเร็ว เมื่อถูกความร้อน HPC จะผ่านการเปลี่ยนเฟส และเส้นใยโพลีเมอร์แบบตรงก่อนหน้านี้จะหดตัวเป็นรูปร่างบิดเป็นสัณฐาน ในกระบวนการนี้ ความชื้นในเส้นใย KGM จะถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว
Guo และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าในการดูด
และปล่อยน้ำ 14-24 รอบในสภาวะแห้งแล้ง เจล 1 กิโลกรัมสามารถผลิตน้ำได้มากกว่า 6 ลิตรต่อวันในความชื้นสัมพัทธ์ 15% ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 30% สามารถผลิตได้มากถึง 13 ลิตรต่อวัน
อ่านเพิ่มเติมรูปเด็กผู้ชายเพลิดเพลินกับน้ำดื่มสะอาด
รถเกี่ยวข้าวพลังแสงอาทิตย์สามารถผลิตน้ำสะอาดให้คนกว่าพันล้านคนได้
นักวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าพอลิเมอร์สามารถผลิตได้ง่ายด้วยวิธีการหล่อที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้ โดยผสมสารตั้งต้นของเจลที่มีส่วนผสมทั้งสามและเทลงในแม่พิมพ์ หลังจากผ่านไป 2 นาที ส่วนผสมจะถูกทำให้แห้งและลอกออกจากแม่พิมพ์ พร้อมที่จะใช้งานทันที
นอกจากนี้ ส่วนผสมทั้งสามของวัสดุยังมีอยู่มากมายและสามารถหาแหล่งที่มาได้อย่างยั่งยืน ส่วนผสมทั้งหมดมีราคาเพียง 2 เหรียญต่อกิโลกรัม ทีมงานของ Guo หวังว่าต้นทุนที่ต่ำและความเรียบง่ายในการผลิตจะทำให้สามารถผลิตเจลได้ในเชิงพาณิชย์ พวกเขาคาดการณ์ว่าปริมาณน้ำที่มากขึ้นสามารถเก็บเกี่ยวได้โดยง่ายโดยการสร้างฟิล์มที่หนาขึ้นและแนะนำแผ่นดูดซับไปยังเจล
งานวิจัยได้อธิบายไว้ในNature Communications “ในที่สุด เลเซอร์พัลส์ที่เราใช้ในงานนี้ต้องค่อนข้างรุนแรง ซึ่งเป็นอีกจุดหนึ่งที่จะทำให้การปรับขนาดยากขึ้น” ฮอมเมลฮอฟฟ์กล่าว “โดยพื้นฐานแล้ว จำเป็นต้องมีการวิจัยพื้นฐานและการวิจัยประยุกต์มากขึ้นเพื่อเปลี่ยนการสาธิตการพิสูจน์หลักการนี้เป็นเทคโนโลยีใหม่ แต่อย่างน้อยเราได้ทำขั้นตอนแรก: การสาธิตประตูตรรกะใหม่”
เครื่องสแกน PET ใช้เทคโนโลยี time-of-flight (TOF)
เพื่อลดสัญญาณรบกวนของภาพและปรับปรุงการระบุรอยโรคที่เป็นมะเร็ง TOF ทำงานโดยใช้ความแตกต่างของเวลาระหว่างการตรวจจับโฟตอนการทำลายล้าง PET สองตัวเพื่อกำหนดตำแหน่งเหตุการณ์การทำลายล้างได้แม่นยำยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม เครื่องสแกน PET ทางคลินิกในปัจจุบันจำนวนมากไม่มีความสามารถในการ TOF และพลาดความมั่นใจในการวินิจฉัยที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น
Daniel McGowanจาก University of Oxford และ Oxford University Hospitals NHS Foundation Trust กล่าวว่า “มีค่าใช้จ่ายแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างเครื่องสแกน TOF และ non-TOF PET เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูงในการเรืองแสงวาบที่ใช้สำหรับ TOF” กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดคือเครื่องสแกน PET ที่ไม่ใช่ TOF หรือ Discovery IQ “เราคาดว่าประมาณหนึ่งในสามของไซต์ PET/CT ในโลกปัจจุบันไม่สามารถเข้าถึงเทคโนโลยี TOF”
เพื่อยกระดับสนามเด็กเล่นนี้ McGowan และผู้ทำงานร่วมกันใช้การเรียนรู้เชิงลึกเพื่อนำประโยชน์ของ TOF มาสู่ภาพ PET ที่สร้างขึ้นใหม่โดยไม่มีข้อมูล TOF การเขียนในEuropean Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imagingพวกเขาอธิบายถึงการเรียนรู้เชิงลึกที่เสนอสำหรับวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพภาพ TOF (DL-TOF)
Daniel McGowan และ Abolfazl Mehranian
นักวิจัย: ผู้เขียนอาวุโส Daniel McGowan (ซ้าย) และผู้แต่งคนแรก Abolfazl Mehranian (ขวา) จาก GE Healthcare (มารยาท: แดเนียล McGowan)
ทีมงานได้พัฒนาโมเดล DL-TOF สามรุ่น (อิงจากโครงข่ายประสาทเทียม U-Net) เพื่อแปลงข้อมูล PET ที่ไม่ใช่ TOF ให้เป็นภาพที่คล้าย TOF ที่สอดคล้องกัน โมเดลเหล่านี้ใช้ระดับความแรง TOF ที่แตกต่างกัน (ต่ำ ปานกลาง หรือสูง) เพื่อแลกกับการเสริมคอนทราสต์กับการลดสัญญาณรบกวน
นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าโครงข่ายประสาทเทียมไม่ได้เพิ่มข้อมูล TOF ลงในข้อมูลบังเอิญของ PET แต่จะเรียนรู้ว่าข้อมูล TOF เปลี่ยนแปลงลักษณะของภาพอย่างไร แล้วจึงจำลองการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในภาพที่ป้อนเข้าที่ไม่ใช่ TOF “นี่เป็นงานที่อัลกอริทึมการเรียนรู้เชิงลึกทำงานได้ดีมาก” McGowan อธิบาย “พวกเขาสามารถค้นหารูปแบบในข้อมูลและสร้างการเปลี่ยนแปลงที่สร้างภาพที่ดึงดูดสายตาและแม่นยำในเชิงปริมาณที่ให้ความมั่นใจในการวินิจฉัยสูงแก่นักรังสีวิทยาหรือแพทย์ที่รายงาน”
การประเมินแบบจำลอง
ทีมงานได้ใช้ข้อมูล PET จากการตรวจเนื้องอก FDG-PET ทั้งร่างกายจำนวน 273 ชิ้นในการฝึกอบรม ตรวจสอบและทดสอบแบบจำลอง โดยดำเนินการในสถานที่ทางคลินิก 6 แห่งด้วยเครื่องสแกน PET/CT ที่สามารถใช้ TOF ข้อมูล PET ถูกสร้างขึ้นใหม่โดยใช้อัลกอริธึม block-sequential-regularized-expectation–maximization (BSREM) โดยมีและไม่มี TOF เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
