Sự mài mòn

Sự mài mòn là hình thái loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt của vật thể bằng cách hóa hơi, làm sứt mẻ hoặc các quá trình ăn mòn khác. Ví dụ về các vật liệu dễ tiêu mòn được mô tả dưới đây, và bao gồm vật liệu tàu vũ trụ cho sự tái lập khí quyển và khí quyển, băng và tuyết trong bằng hà học, mô sinh học trong y học và vật liệu chống cháy thụ động.

Sinh học

Cắt bỏ sinh học là loại bỏ cấu trúc hoặc chức năng sinh học.
Cắt bỏ gen là một thuật ngữ khác để làm gen dừng hoạt động, trong đó biểu hiện gen bị bãi bỏ thông qua việc thay đổi hoặc xóa thông tin trình tự gen.  Trong quá trình cắt bỏ tế bào, các tế bào riêng lẻ trong quần thể hoặc nuôi cấy bị phá hủy hoặc loại bỏ.  Cả hai có thể được sử dụng như các công cụ thử nghiệm, như trong các thí nghiệm mất chức năng.

Băng hà học

Trong khoa học về khí tượng học và khí tượng học, sự mài mòn, ngược lại với tích lũy, đề cập đến tất cả các quá trình loại bỏ tuyết, băng hoặc nước từ sông băng hoặc sân tuyết.    Sự mài mòn đề cập đến sự tan chảy của tuyết hoặc băng chảy ra từ sông băng, bốc hơi, thăng hoa, sản sinh hoặc xóa tuyết do gió.  Nhiệt độ không khí thường là sự kiểm soát chi phối của quá trình cắt bỏ, với lượng mưa thực hiện kiểm soát thứ cấp.  Trong khí hậu ôn hòa trong mùa mài mòn, tỷ lệ mài mòn thường trung bình khoảng 2   mm / h.  Trong đó bức xạ mặt trời là nguyên nhân chính của mài mòn tuyết (ví dụ, nếu nhiệt độ không khí thấp dưới bầu trời trong), kết cấu cắt bỏ đặc trưng như suncup và penitentes có thể phát triển trên bề mặt tuyết.
Mài mòn có thể đề cập đến các quá trình loại bỏ băng và tuyết hoặc số lượng băng và tuyết được loại bỏ.
Các sông băng phủ đầy mảnh vụn cũng đã được chứng minh là có tác động lớn đến quá trình cắt bỏ.  Có một lớp mảnh vụn mỏng có thể nằm trên đỉnh của sông băng làm tăng cường quá trình cắt bỏ bên dưới lớp băng.  Các phần được bao phủ bởi các mảnh vỡ của sông băng đang bị cắt bỏ được chia thành ba loại bao gồm các vách đá, ao và các mảnh vụn.  Ba phần này cho phép các nhà khoa học đo nhiệt lượng được tiêu hóa bởi khu vực phủ đầy mảnh vụn và được tính toán.  Các tính toán phụ thuộc vào diện tích và lượng nhiệt hấp thụ ròng liên quan đến toàn bộ khu vực phủ đầy mảnh vụn.  Những loại tính toán này được thực hiện cho các sông băng khác nhau để hiểu và phân tích các mô hình tan chảy trong tương lai.
Moraine (mảnh vụn sông băng) được di chuyển bởi các quá trình tự nhiên cho phép chuyển động xuống dốc của vật liệu trên cơ thể sông băng.  Cần lưu ý rằng nếu độ dốc của sông băng quá cao thì các mảnh vỡ sẽ tiếp tục di chuyển dọc theo sông băng đến một vị trí xa hơn.  Kích thước và vị trí của sông băng khác nhau trên khắp thế giới, do đó tùy thuộc vào khí hậu và địa lý vật lý, các loại mảnh vỡ có thể khác nhau.  Kích thước và cường độ của các mảnh vỡ phụ thuộc vào diện tích sông băng và có thể thay đổi từ các mảnh kích thước bụi đến các khối lớn như một ngôi nhà.
Đã có nhiều thí nghiệm được thực hiện để chứng minh tác dụng của các mảnh vỡ trên bề mặt sông băng.  Yoshiyuki Fujii, giáo sư tại Viện nghiên cứu cực quốc gia đã thiết kế một thí nghiệm cho thấy tốc độ cắt bỏ được tăng tốc dưới lớp mảnh vụn mỏng và bị chậm lại dưới lớp dày so với bề mặt tuyết tự nhiên.  Khoa học này rất có ý nghĩa do tầm quan trọng của nguồn nước sẵn có lâu dài và đánh giá phản ứng của sông băng đối với biến đổi khí hậu.  Nguồn tài nguyên thiên nhiên là một động lực chính đằng sau nghiên cứu được thực hiện liên quan đến quá trình cắt bỏ và nghiên cứu tổng thể về sông băng.

Lớp phủ bề mặt biển

Sơn chống đông và các lớp phủ liên quan khác thường được sử dụng để ngăn ngừa sự tích tụ của vi sinh vật và các động vật khác, chẳng hạn như hà biển cho các bề mặt thân tàu dưới đáy của tàu biển giải trí, thương mại và quân sự.  Sơn dễ mài mòn thường được sử dụng cho mục đích này để ngăn chặn sự pha loãng hoặc khử hoạt tính của chất chống đông.  Theo thời gian, sơn sẽ từ từ phân hủy trong nước, làm lộ ra các hợp chất chống nấm mốc tươi trên bề mặt.  Kỹ thuật các tác nhân chống nấm mốc và tỷ lệ cắt bỏ có thể tạo ra sự bảo vệ lâu dài khỏi các tác động xấu của phản ứng sinh học.

Dược phẩm

Trong y học, cắt bỏ giống như loại bỏ một phần mô sinh học, thường là bằng phẫu thuật.  Bề mặt cắt bỏ của da (dermabrasion, hay còn gọi là nổi bọt vì nó gây ra sự tái sinh) có thể được thực hiện bởi các hóa chất (chemoablation), bằng laser (Laser cắt bỏ), bằng cách đóng băng (cryoablation), hoặc bằng điện (fulguration).  Mục đích của nó là để loại bỏ các đốm da, da già, nếp nhăn, do đó làm trẻ hóa nó.  Cắt bỏ bề mặt cũng được sử dụng trong tai mũi họng cho một số loại phẫu thuật, chẳng hạn như ngáy.  Điều trị mài mòn sử dụng sóng tần số vô tuyến trên tim được sử dụng để chữa nhiều chứng rối loạn nhịp tim như nhịp nhanh trên thất, hội chứng Wolff, Parkinson, White (WPW), nhịp nhanh thất và gần đây là điều trị rung tâm nhĩ.  Thuật ngữ này thường được sử dụng trong bối cảnh cắt bỏ bằng laser, một quá trình trong đó laser làm tan các liên kết phân tử của vật liệu.  Đối với tia laser để loại bỏ các mô, mật độ năng lượng hoặc độ lưu loát phải cao, nếu không xảy ra quá trình nhiệt hóa, đó đơn giản là sự bốc hơi nhiệt của các mô.
Rotoablation là một loại làm sạch động mạch bao gồm chèn một thiết bị nhỏ như mũi kim cương, giống như mũi khoan vào động mạch bị ảnh hưởng để loại bỏ các mảng mỡ hoặc mảng bám.  Thủ tục được sử dụng trong điều trị bệnh tim mạch vành để khôi phục lưu lượng máu.
Cắt bỏ tần số vô tuyến (RFA) là một phương pháp loại bỏ mô bất thường từ bên trong cơ thể thông qua các thủ tục xâm lấn tối thiểu.
Sự cắt bỏ vi sóng (MWA) tương tự như RFA nhưng ở tần số cao hơn của bức xạ điện từ.
Cắt bỏ tủy xương là một quá trình trong đó các tế bào tủy xương của con người được loại bỏ để chuẩn bị cho việc cấy ghép tủy xương.  Điều này được thực hiện bằng hóa trị cường độ cao và chiếu xạ toàn bộ cơ thể.  Như vậy, nó không liên quan gì đến các kỹ thuật hóa hơi được mô tả trong phần còn lại của bài viết này.
Ablation mô não được sử dụng để điều trị một số rối loạn thần kinh, đặc biệt là bệnh Parkinson, và đôi khi cho cả rối loạn tâm thần.
Gần đây, một số nhà nghiên cứu đã báo cáo kết quả thành công với việc cắt bỏ gen.  Cụ thể, cắt bỏ gen có khả năng là một phương pháp hiệu quả hơn để loại bỏ các tế bào không mong muốn, chẳng hạn như tế bào khối u, bởi vì một số lượng lớn động vật thiếu các tế bào cụ thể có thể được tạo ra.  Các dòng bị loại bỏ di truyền có thể được duy trì trong một thời gian dài và được chia sẻ trong cộng đồng nghiên cứu.  Các nhà nghiên cứu tại Đại học Columbia báo cáo của tái caspases kết hợp từ C. elegans và con người, mà duy trì một mức độ cao của mục tiêu đặc hiệu.  Các kỹ thuật cắt bỏ gen được mô tả có thể chứng minh hữu ích trong việc chiến đấu với bệnh ung thư.

Phòng cháy chữa cháy thụ động

Sản phẩm Chữa cháy và chống cháy có thể xâm lấn trong tự nhiên.  Điều này có thể có nghĩa là vật liệu nhiệt nội, hoặc chỉ đơn thuần là vật liệu biến mất và trở nên "tiêu tốn" theo thời gian trong khi tiếp xúc với lửa, chẳng hạn như các sản phẩm chữa cháy bằng silicon.  Có đủ thời gian trong điều kiện lửa hoặc nhiệt, những sản phẩm này biến mất, vỡ vụn.  Ý tưởng là đặt đủ vật liệu này theo cách chữa cháy để có thể duy trì mức độ chống cháy, như đã được chứng minh trong một thử nghiệm lửa.  Vật liệu gây cháy thường có nồng độ chất hữu cơ lớn được giảm bằng lửa thành tro.  Trong trường hợp silicon, cao su hữu cơ bao quanh bụi silic được phân chia rất mịn (diện tích bề mặt kết hợp lên tới 380 mét vuông của tất cả các hạt bụi trên mỗi gram bụi này).  Khi cao su hữu cơ tiếp xúc với lửa, nó sẽ cháy thành tro và để lại bụi silic mà sản phẩm bắt đầu.

Tàu vũ trụ

Trong thiết kế tàu vũ trụ, mài mòn được sử dụng để làm mát và bảo vệ các bộ phận cơ khí và / hoặc tải trọng mà nếu không sẽ bị hư hại bởi nhiệt độ cực cao.  Hai ứng dụng chính là tấm chắn nhiệt cho tàu vũ trụ đi vào bầu khí quyển hành tinh từ không gian và làm mát các vòi phun của động cơ tên lửa.  Các ví dụ bao gồm Mô-đun chỉ huy Apollo bảo vệ các phi hành gia khỏi sức nóng của khí quyển và động cơ tên lửa giai đoạn hai Kestrel được thiết kế để sử dụng độc quyền trong môi trường chân không vũ trụ vì không thể đối lưu nhiệt.
Theo một nghĩa cơ bản, vật liệu dễ mài mòn được thiết kế để đốt cháy từ từ một cách có kiểm soát, do đó nhiệt có thể được mang ra khỏi tàu vũ trụ bởi các khí được tạo ra bởi quá trình mài mòn trong khi vật liệu rắn còn lại cách ly thủ công khỏi khí quá nhiệt.  Có cả một nhánh nghiên cứu về không gian vũ trụ liên quan đến việc tìm kiếm các vật liệu chống cháy mới để đạt được hiệu suất tốt nhất; chức năng này là rất quan trọng để bảo vệ người ngồi trên tàu vũ trụ và tải trọng khỏi tải nhiệt quá mức.  Công nghệ tương tự được sử dụng trong một số ứng dụng phòng cháy chữa cháy thụ động, trong một số trường hợp bởi cùng một nhà cung cấp, họ cung cấp các phiên bản khác nhau của các sản phẩm chống cháy này, một số cho hàng không vũ trụ và một số cho phòng cháy chữa cháy.