موضوع :
لباس جاذب گاز
طراح : مسعود سیل سپور در دنياي امروز كه علم در عرصه هاي مختلف به اندازه اي پيشرفت كرده است كه مي توان به واسطه ي آن پا را از اين كره ي كوچك خود بيرون گذاشته و به سيارات دور دست و قدم گذاشتن در آن ها فكر كرد ،در دنيايي كه مي شود به اندازه اي در مواد كوچك شد كه شاهد خواص نو و جديدي بود در دنيايي كه تحقيق، پژوهش ، پيشرفت ، تكنولوژي و همه و همه با سرعت هر چه تمام در حال حركت است هدف فقط يك چيز است رسيدن به آرامش و بهتر زيستن. پس مي توان گفت از ميان شاخه هاي مختلف علم، علم پزشكي نقش حائز اهميتي بر نيل به اين هدف دارد شاخه هاي علم پزشكي بسيار گسترده است يكي از اين علوم مرتبط به دستگاه گوارش مي باشد كه به شناسايي اجزاء ، عملكرد، بيماري ها و بسياري از چيزهاي ديگر آن مي پردازد بيماري هاي گوارشي با توجه به علت هاي به وجود آورنده ي آن ها مختلف مي باشد اما برخي پديده ها هستند كه نمي توان آن ها را بيماري تلقي كرد اما مي توانند به عنوان يك مشكل و علامت يك بيماري ظهور كنند برخي بيماران گوارشي هستند كه داراي سندرم روده ي تحريك پذير (IBS) مي باشند به اين صورت كه توليد گاز روده در بدن آن ها بسيار زياد مي باشد كه اين گازها به دليبل داشتن تركيبات گوگردي مانند هيدروژن سولفيد (H2S) داراي بوي نامطبوع (تخم مرغ فاسد شده) هستند اين مشكل شايعي كه در بسياري از مراجعين بيش از 60% به متخصصيان گوارش مطرح مي شود به علت توليد مقدار زياد گاز معده در بدن آنها مي باشد.
كساني كه، به علت مشكلات گوارش يا عدم تحمل نگهداشتن گاز در بدن يا ضعيف بودن ماهيچه هاي اسفنكتر مقعد در كنترل خروج گاز روده معذور بوده و مشكلات زيادي دارند هم از لحاظ روحي بنا به دليل ذكر شده و هم پزشكي (مانند ايجاد نفخ و درد شك) با مشكلات عديده اي رو به رو هستند كه درادامه به اين مشكلات و طرح خود بيشتر
می پردازم.
منشاء پيدايش طرح :
ما از دوران كودكي از لحاظ تربيتي يادگرفتيم كه هنگام ایجاد گاز روده براي تخليه كردن آن از مكان هاي مناسب (سرويس بهداشتي ) استفاده كنيم . من زماني كه براي كارهاي شخصي به سفرهاي مختلف مي رفتم در درون اتومبيل اين عارضه (گاز روده) بعد از مدتي در من و بسياري از كسان ديگر كه در خودرو بودن پديد می آمد اما بنابه مسائل اخلاقي و اجتمائي مجبور به خودداري از تخليه اين عارضه بودم اين خودداري باعث ايجاد درد، نفخ و ادرار سوري مي گشت و در واقع تا رسيدن به مقصد يا يك توقفگاه بين راهي به نوعي، عذاب مي كشيدم ، يك بار كه حسابي كلافه ام كره بود با خود گفتم اين بار كه برسم حتما به حساب اين شكنجه گر (گازروده) مي رسم بعد از مطالعه ي اوليه و شناختن گازهاي خروجي از معده و مشورت با پزشكان مختلف گوارشي و صحبت كردن با بيماراني كه اين مشكل در آن ها به صورت حاد وجود دارد و پي بردن به آماري كه برایم بسيار شكه كننده بود نظیر این كه بيش از 60درصد مراجعين، به متخصصان گوارش به علت وجود اين مشكل شايع است و اين كه شمار زيادي از كساني كه با اين عارضه مواجه مي شوند به دليل اين كه نمي توانند در مكان هاي مختلف و در ميان افراد ، چندان حضور پيدا كنند و دچار بعضا بيماري روحي نظير (افسردگي ) شده اند مرا مسمم تر كرد تا به پيداكردن راه حل اين عارضه بپردازم.
روش اجراي طرح
قبل از ساخت و اجراي طرح ابتدا بايد در مورد چگونگي به وجود آمدن گاز روده و اجزاي تشكيل دهنده ي آن و مقدار گاز روده ي توليد شده توسط هر انسان و موارد ديگر مطالب كوتاهي را عنوان كنم.
گاز روده، باد گلو و نفخ هر سه به گازهاي موجود در مجاري گوارش انسان مربوط مي باشند گازهاي گوارشي از دو منبع تشكيل مي شوند.
1.منابع برونزاد: 90% درصد گاز روده ها و معده از منابع برونزاد سرچشمه مي گيرد ، زماني كه شما چيزي مي خوريد و يا مي آشاميد اندكي هوا نيز به همراه غذا وارد سيستم گوارشي شما مي گردد افزايش ترشح بزاق نيز (به هر علت) باعث ايجاد گاز برونزاد مي شود در افراد مضطرب بيشتر مي باشد و فرد به طور (aerophagia) مي گردد.
2.منابع درونزاد: 10% گازهاي موجود در روده ها از منابع درونزاد منشأ مي گيرند كه يكي از آنها محصول جانبي گوارش طبيعي است زماني كه اسيد معده توسط ترشحات لوزالمعده خنثي مي گردد نتيجه ي اين واكنش توليد گاز دي اكسيد كربن (co2) مي باشد كه البته دي اكسيد كربن توسط ميكروب هاي هوازي روده نيز توليد مي گردند منبع دوم گازهاي درونزاد ، باكتري هاي موجود در روده بزرگ مي باشد به اين صورت كه برخي غذاهاي خاص كه بدن قادر به هضم آنها نيست، در روده ي بزرگ توسط باكتري هاي تخمير شده و گاز توليد مي گردد و در واقع اين گاز ها از طريق فرايند انتشار بين روده ها و خون جابه جا مي شوند. بلعيدن هوا علت اصلي بادگلو مي باشد اما برخي افراد نيز از سر عادت باد گلو مي زنند و به وجود گاز در معده ربطي ندارد. زخم معده و مشكلات كيسه ي صفرا نيز مي تواند باد گلو ايجاد كند. بيشتر هواي بلعيده شده توسط باد گلو خارج مي شود اما مقدار اندكي از هوا به روده ها راه می يابد كه در آنجا نيز يا از طريق مخاط روده ها جذب خون مي گردد و يا از طريق گاز روده از بدن خارج مي شود اگر فرد در حالت درازكش هوا بلعيده باشد غالبا هوا به روده ها راه مي يابد ولي چنانچه در وضعت قائم و ايستاده باشد بيشتر هواي بلعيده شده از طريق بادگلو خارج مي گردد.
بعد از مطالعه ي اين اطلاعات حال بايد يك تعريف از گاز روده داشته باشيم . درواقع اين طور مي توان عنوان كرد كه گاز روده ها (flatulence) : به آزاد سازي تركيبي از گازهاي روده (flatus) كه توسط باكتريها و مخمرهاي مستقر در روده ي بزرگ (قولون ) ايجاد مي گردد ، گفته مي شود. غذاهايي كه در بدن غير قابل هضم مي باشد به علت عدم وجود آنزيم هاي هضم كننده است مانند (شير، به علت عدم وجود آنزيم لاكتاز براي تجزيه لاكتوز كه در نتيجه لاكتوز (قند اصلي شرير) به روده ي باريك راه يافته و
باكتري ها از آن تغذيه مي كنند كه اين امر گاز روده ها را افزايش مي دهد و همچنين پلي ساكاريدها (به ويژه اوليگوساكاريدها) (نشاسته و سلولز) و برخي قندها بدون تغيير از مجاري گوارشي عبور كرده و به عنوان غذا به مصرف باكتري هاي روده مي رسند، محصول جانبي اين فرآيند تخميري، توليد گاز روده،مي باشد يك انسان سالم به طور معمول روزانه 5/0 تا5/1 ليتر گاز روده آزاد مي كند (12 تا 20 بار در روز) گازهاي تشكيل دهنده ی گاز روده شامل نيتروژن ،اكسيژن، دي اكسيد كربن ، متان، هيدروژن و سولفيد هيدروژن و مقدار کمی نیز سولفید کربونیل مي باشد . هيدروژن توسط برخي از ميكروب ها و گاز متان نيز توسط باكتري هاي بي هوازي توليد مي گردند لازم به ذكر است كه هيدروژن و متان اشتعال زا مي باشند و تنها 40% روده ي افراد داراي
ميكروب هاي توليد كننده ي گاز متان مي باشد. بوي نامطبوع گازهاي روده به علت وجود مقادير اندك تركيبات حاوي سولفيد مي باشد كه مهم ترين آن (90% بو) به دليل وجود سولفيد هيدروژن (H2S) (بوي تخم مرغ گنديده ) بوده و البته سولفيد كربونيل به ميزان کمتر از 10% نيز در ايجاد اين بو نقش دارد . ميزان توليد گاز در افراد متفاوت است و به تعداد و نوع باكتري هاي مستقر در روده، نوع رژيم غذايي و ميزان بلعيدن هوا توسط افراد بستگي دارد وجود گاز روده در سيستم گوارشي باعث درد شكم، نفخ ، باد گلو و گاز روده حجيم و آزاردهنده مي شود عوامل ديگري كه مي توانند ميزان توليد گاز را در بدن افزايش دهد
1.سوء هضم و سوءجذب غذا در روده ي كوچك باعث مي گردد تا غذاهاي هضم
نشده ي بيشتري به قولون (روده ي بزرگ) وارد گردد و هر قدر غذاي هضم نشده ي بيشتري در اختيار باكتري هاي روده ي بزرگ باشد گاز بيشتري توليد خواهد شد . (مثل نارسايي هاي لوزالعمعده و يا اختلال عدم تحصل لاكتوز)
2.رشد مفرط و انتشار باكتري هاي روده بزرگ به روده كوچك : با آنكه باكتري ها منحصرا در روده ي بزرگ مستقر هستند، اما گاهي اوقات باكتري ها به روده ي كوچك راه مي يابند بنابراين غذا قبل از هضم وجذب توسط باكتري ها مصرف گرديده و توليد گاز افزايش مي يابد .
3.مصرف برخي آنتي بيوتيك ها و مسهل ها نيز ايجاد نفخ و گاز روده اي مي كنند.
4.و...
صداي حاصل از خروج گاز از مقعد:
گاهي اوقات گاز روده هنگام دفع و خروج از معده ايجاد صدا مي كند علت اين امر ارتعاشات دهانه ي مقعد هنگام خروج گاز است البته نوع و شدت صدا بستگي به شتاب گاز و تنگي ماهيچه ي اسفنكتر مقعد دارد و همچنين برخي از افراد ممكن است براي خروج گاز از فشار بيشتري وارد كنند كه نتيجه ي آن ايجاد صداي بلندتري است كازهاي روده ي صدادار معمولا به علت بلعيدن هواست و حجيم تر است و به همين جهت هم صداي بلندتري هنگام خروج دارد اما در حالي كه برخي از گازهاي روده كه حاصل فعاليت هاي شيميايي باكتري هاي روده است كه گازهاي گوگردي هم توليد مي كنند و در اثر اين واكنش ها نيز حرارت هم ايجاد مي شود كم حجم تر هستند و به همين دليل هنگام خروج صداي كمتري ايجاد مي كنند.
ميزان توليد گاز روده در بيماران گوارش به علت نداشتن يا كمبود آنزيم مناسب و همچنين كساني كه داراي سندرم روده ي تحريك پذير هستند و سایر بیماریهای گوارشی تقريبا بيش از 2 تا 5/2 برابر افراد سالم است. (5/2 تا 3 ليتر در روز) در اين افراد به علت مشكلات گوارشي و از آنجا كه تركيبات گوگردي به ويژه هيدروژن سولفيد در گازهاي روده ي آنها زياد است و داراي بوي بسيار نامطبوع مي باشد دفع گاز كاري مشكل و سخت است زيرا از آنجا كه توليد گازهاي نامطبوع در بدن آنها زياد مي باشد و به دليل اينكه در هر مكان و زمان ، مكان مناسب (سرويس بهداشتي) و ياحتي محيط هاي خلوت و آزاد وجود ندارد تا آنها كار خود را انجام دهند و از طرفي نگهداشتن گاز در بدن اين افراد در مواردي به جهت ناتواني در كنترل خروج گاز و شل بودن ماهيچه هاي اسفنکتر آنها و تولید زیاد گاز نيز به علت ايجاد درد و نفخ در آن ها نمي توانند اين گازها را در بدن خود نگه دارند از اين رو شكايات زيادي به ويژه در مورد بوي نامطبوع اين گازها داشته و از نظر روحي واقعا دچار صدمه هاي جدي مي باشند از نظر پزشكي نمي توان كاري كرد كه فرد گاز خروجي نداشته باشد زيرا بسياري از گازها كه در بدن توليد مي شود خود جذب بدن مي شود (حدود 70%) و مابقي بايد حتما از بدن خارج شود و توليد اين گازها همانطور كه گفته شد به عوامل مختلفي بستگي دارد.
طرح لباس جاذب:
من که تصميم گرفته بودم تلاش خود را براي حل اين مشكل انجام بدهم بعد از مطالعه شروع به فكركردن براي بدست آوردن راه حل هاي مناسب نمودم از آنجايي كه من در زمينه ي پزشكي اطلاعات زيادي نداشتم و درمان دارويي نيز نيازمند تخصص فراوان مي باشد و نظر به اين كه اين عارضه يك پديده ي طبيعي است نه بيماري و مصرف هر دارويي علاوه بر مزيت داراي مضراتي نيز مي باشد از اين رو از كاركردن در هر قسمت داخلي صرف نظر كرده و براي حل موضوع به شكل موضعي پرداختم .
همان طور كه گفته شد درصد زيادي از بوي نامطبوع حاصل از گاز روده به علت وجود هيدروژن سولفيد مي باشد والبته سولفيد كربونيل نيز به مقدار كم در ايجاد بو در برخي از افراد نقش دارد.
پس اگر مي شد اين گاز را به نوعي حذف و يا جذب كرد خود به خود بوي نامطبوع گاز روده نيز برطرف مي گردد. درنتيجه من به فكر راه هايي براي جذب و يا حذف سولفيد هيدروژن و احيانا تركيبات گوگردي ديگر (سولفيد كربونيل ) افتادم همان طور كه گفتم حذف اين گازها امكان نداتشه در نتيجه بايد راهي براي جذب آن پيدا مي كردم .
از آنجایی که عامل ایجاد بوی نامطبوع گاز روده ترکیبات گوگردی می باشد (عمدتا هیدروژن سولفید و مقدار کمی هم سولفیدکربونیل) باید به دنبال مواد جاذبی می بودم که بتواند ترکیبات گوگردی نامطبوع را با توجه به شرایط بدن یعنی فشارکم گاز روده در هنگام خروج ازمقعد و درمدت زمان کوتاه حداکثر یک ثانیه (هنگام خروج گاز) و در دمای محیط جذب کند از این رو شروع کردم به مطالعه درمورد موادی که می توانستند این ترکیبات گوگردی را جذب کنند همان طور که گفته شد قریب به 90% بوی نامطبوع گاز روده مربوط به هیدروژن سولفید می باشد. پس در درجه اول اگر این گاز را از ترکیبات گاز روده طی فرآیندی جدا می کردیم تقریبا بوی نامطبوع گاز روده را از بین می بردیم . در نتیجه شروع کردم به آزمایش مواد جاذب مختلف همان طور که می دانیم گاز هیدروژن سولفید یک گاز اسیدی ضعیف می باشد در نتیجه می توان آن را با استفاده از یک باز قوی جذب کرد با طرح این فرضیه درصدد آزمایش آن بر آمدم برای این کار از یک ماده بازی قوی نظیر koH و همچنین NaoH برای جذب H2S استفاده کردم.
شرح آزمایش به این صورت بود که ماده ی جاذب را در یک فیلتر قرار دادم ساختار فیلتر بدین شرح است : قطعا شما تابه حال پوشاک خانم ها (نوار بهداشتی ) که دردوران قاعدگی استفاده می کنند را دیده اید این پوشاک از یک نوار سیلیکونی ، چسب، لایه ی پلی اتیلن خارجی، خمیر کاغذ، پودر جاذب رطوبت و منسوج نبافته تشکیل شده است که قدرت جذب رطوبت بالایی دارد و اگر در آن آب یا هر مایع دیگری بریزیم درمدت خیلی کوتاهی مایع را جذب و در لایه ی میانی خود به صورت دانه های ریزه کروی شکل ژله ای در می آورد و بدین ترتیب مایع را از حالت سیالیت خود خارج می کند.
همان طور که گفتم ماده ی جاذب را در وسط این پوشاک به طور مناسب پخش کردم فیلتر آماده شده را بر روی لباس زیر (شورت) چسباندم و آن را بر روی یک ماکت پوشاندم طوری که فیلتر روبه روی مقعد ماکت قراربگیرد. سپس به وسیله ی لوله ی رابط پلاستیکی گاز هیدروژن سولفیدی که ایجاد کرده بودم را به سمت مقعد ماکت که از قبل سوراخ شده بود هدایت کردم درنتیجه H2S به راحتی از مقعد ماکت خارج و به سمت فیلتر رفته و از آن عبور کرد همان طورکه انتظار می رفت مقدار زیادی گاز H2S به وسیله ی فیلتر جذب شد اما در بررسی فیلتر مشاهده کردم که قسمت لایه پلی اتیلن فیلتر و نوار سیلیکونی آن ذوب شده که نشان می داد واکنش بسیار گرماده بوده پس به این نتیجه رسیدم که استفاده از مواد بازی عملا امکان پذیر نیست. زیرا جدا از گرماده بودن واکنش و همان طور که می دانید مواد بازی آن هم یک باز قوی برای پوست خطرناک بوده و باعث از بین رفتن پوست می شود ماده ی بعدی که به عنوان جاذب مورد بررسی قرار دادم محلول آمین ها بود از این ماده در صنایع برای جذب H2S و برخی مواد دیگر استفاده زیادی می شود . اما از آنجایی که نمی توانستم این ماده را به شکل محلول درفیلتر خود به کار ببریم به فکر ژله کردن آن افتادم در پی این موضوع و مشورت با اساتید مختلف به این نتیجه رسیدم که ژله کردن این ماده نمی تواند اثرکافی را در جذب H2S داشته باشد و ضمنا عمر آن نیز محدود می شود به هر حال به همین منوال که گفته شد مواد مختلف نظیر استات سرب ، زغال اکتیو و ... را آزمایش و
نتیجه ها را بررسی کردم و در همه ی آن ها نقص هایی وجود داشت و در نهایت بهترین ماده جاذب برای جذب H2S که در آزمایشات نتیجه خوبی داشته و از نظرهای مختلف نظیر هزینه ی ساخت ، تأثیر احتمالی آن با پوست بودن و غیره سولفات IIمس (cuso4) بود.
برای استفاده از cuso4 در جذب H2S آن را به صورت پودر در آوردم تا به این ترتییب سطح تماس بیشتر و واکنش بهتر انجام شود و آن را در فیلتر خود به صورت لایه ای (ابتدا ، وسط و انتها) قرار دادم و سپس آن را به لباس زیر (شورت) چسباندم همان طور که می دانید گازها به راحتی می توانند ازمنافذ ریز لباس زیر فرار کنند در نتیجه مقداری درصد خطا داشتیم برای به حداقل رساندن این درصد خطا یک پوشش پلاستیکی لطیف (مانند نایلون فریزر) در قسمت داخلی شورت قرار داده و یک لایه ی نازک پارچه ای دیگر روی نایلون قرار داده و آنها را به لباس زیر دوختم و محل قرارگرفتن فیلتر در شورت را بریده و فیلتر را در آنجا قرار دادم بدین ترتیب درصد خطا و فرار گاز رابه حداقل رساندم به هرحال بعد از آماده شدن فیلتر آن را بر روی ماکت پوشانده و آزمایش را انجام دادم و طبق معادله ای مقابل واکنش اتفاق افتاد (Cuso4 +H2SÒcus +H2SO4) همان طور که مشاهده می شود در محصول واکنش اسید سولفوریک (H2SO4) به دست می آید و از آنجایی که این اسید یک اسید قوی می باشد باید به طور کامل بررسی می شد در جریان هستند که برخی گازها را بر حسب ppm یعنی قسمت در میلیون می سنجد و برخی دیگر را بر حسب ppb یعنی قسمت در میلیارد که گاز H2S در دسترس ppb است یعنی بامقدار کم فضای قابل توجهی را آلوده می کند در نتیجه در بررسی های شده و مشورت با پزشکان متخصص و فوق تخصص در زمینه ی گوارش مشخص شد که مقدار H2S آزاد شده در بدن افراد بیمار مقدار بسیار کمی می باشد حال باید می دیدم که H2S در مقیاسی کم تا متوسط در واکنش با فیلتر موردنظر ما چه تأثیری می توانست داشته باشد با انجام آزمایش مشخص شد که مقدار اسید سولفوریک تولید شده بسیار کم می باشد به طوری که با قراردادن کاغذ PH تغییر مشاهده نمی شد به جز چند نقطه ی ریز (صورتی رنگ PH بین 2 تا 3 ) قابل توجه آن که فیلتر تهیه شده همان طور که قبلا توضیح داده بودم یک ماده ی نم گیر بسیار قوی می باشد که مقدار کم اسید سولفوریک تولید شده را جذب و به حالت دانه های ریزی ژله ای در آورده بود و همان طور که عرض کردم مقدار H2SO4 تولیدی بسیار کم بود البته لازم به ذکر است که فیلتر را به صورت برچسبی در شورت قرار دادیم یعنی در صورت به اتمام رسیدن عمر آن که در نتیجه ی پایان آزمایشات بر روی بیماران و محاسبات بعد از آن مشخص می شود قابل تعویض می باشد. به هرحال این فیلتر جهت آزمایش آماده گردید اما پیش از آزمایش به فکر فناوری نانو افتادم و این سوال که آیا می توان از این فناوری در ساخت یک ماده ی جاذب استفاده کرد یا خیر ؟
لباس جاذب گاز با فن آوری نانو
پس از مشورت ها و بررسی های مختلف به این نتیجه رسیدم که می توان کلوید نانوذرات مس به عنوان ماده ی جاذب با قابلیت جذب بسیار بالا استفاده کرد که در پی آن شروع به ساختن فیلتر مناسب کردم که با این روش علاوه بر ساختن فیلتر مانند فیلتر قبلی (cuso4) خودلباسی زیر (شورت) را به روش کت کردن (نشاندن ذرات کلوییدی مس در الیاف شورت) آماده کردم که علاوه بر قدرت جذب بسیار بالا درجذب ترکیبات گوگردی درصد خطا و میزان فرار گاز را بسیار زیاد کاهش دادم به هرحال هر دو فیلتر جهت آزمایش بر روی بیماران آماده گردید اما از آنجائیکه استفاده از لباس جاذب با فن آوری نانو از بسیاری از لحاظ نسبت به لباس جاذب قبلی برتر می باشد لباس جاذب گاز بافن آوری نانو را جهت تست بالینی تهیه نمودند و با پزشکان معروف مشورت کردند و آماده آزمایش بر روی بیماران می باشد از آنجا که این آزمایش ها نیازمند زمان و تعداد بیماران زیاد و ارتباط مرتب داشتن با آن ها می باشد و همچنین ازآنجایی که حضورپزشکان مربوط نیز در حین بررسی پرسشنامه ها لازم است و به دلیل مشغله ی زیادی که آنها دارند و همچنین به دلیل اینکه خود من نیز در تاریخ 2/5/1388 آزمون کنکور فنی دارم همه و همه باعث شده است که اندکی زمان تهیه مستندات به طول بیانجامد به هر حال امیدوارم با توجه به مسائل عنوان شده فرصت لازم را به بنده که برای سومین سال متوالی دراین جشنواره شرکت می کنم را بدهید.
با تشکر از توجه شما
مسعود سیل سپور
http://tajzie.blogfa.com
ورود
ثبت نام
راهنما
اعضا
