К плазменной медицине: экспериментальная методика использует жидкую микрострую для изучения переноса электронов

Хотя наука указывает на плазменную медицину как на новый способ ускорения заживления или стерилизации термочувствительных тканей, применение низкотемпературной плазмы пока невозможно без точных прогностических моделей.

Для продвижения в этом направлении австралийские и азиатские исследователи экспериментируют с жидкой микроструёй в вакуумной камере Университета Флиндерс. Это принципиально новый подход к пониманию переноса электронов в жидкости и внутрь неё для улучшения моделей плазма-жидкость.

В новой статье, опубликованной в International Journal of Molecular Sciences, исследователи из Университета Джеймса Кука, Университета Флиндерс и Австралийского национального университета (ANU) использовали моделирование новой экспериментальной методики для определения точных сечений взаимодействия электронов в жидкости. Для этого применялась микроструя воды диаметром всего 15 микрометров.

«Из-за высоких стандартов, требуемых в медицинских приложениях, развитие нашего понимания переноса электронов в жидкость и внутри них критически важно для повышения прогностической силы моделей плазма-жидкость», — говорит профессор Майкл Брунгер из Университета Флиндерс.

Эта модель, доказывающая концепцию, использовала машинное обучение и значительный объём тренировочных данных Монте-Карло, созданных физиком-исследователем Дейлом Муччиньятом, кандидатом в Ph.D. Университета Джеймса Кука.

«Метод позволил нам разумно предсказать отдельные и два одновременных сечения рассеяния электронов, что закладывает основу для прогнозирования полных, самосогласованных наборов сечений в будущих исследованиях», — говорит Муччиньят.

Плазма — четвёртое состояние вещества, существующее как облако высокоэнергетических заряженных частиц, включая электроны, ионы и нейтральные молекулы.

Взаимодействие низкотемпературной плазмы (где тяжёлые составляющие имеют комнатную температуру, а электроны обладают достаточной энергией для запуска реакций в мишени) открывает перспективы для новых технологий и применений в таких областях, как медицина, синтез наноматериалов и даже экологическая реабилитация.