جرم گوش هم لغزنده و هم چسبنده است - این ترکیب عجیب و غریب ممکن است به مواد دافع حشرات ایمن تر منجر شود.

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Andrew Zinin

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

قوام خمیر دندان و خمیر چقدر است، می تواند دو برابر وزن خود را در آب جذب کند و همچنان چسبناک باقی بماند، توسط هنرمندان قرون وسطایی به عنوان چسب در رنگ استفاده می شد و توسط پزشکان برای دفع حشرات فرضیه شده است؟ جرم گوش است.

اصطلاح پزشکی برای جرم گوش، سرومن است که بر اساس keros، کلمه یونانی برای موم زنبور عسل است. مردم از زمان های قدیم به جرم گوش فکر می کردند. کیت های بهداشتی باستانی از جمله کلنگ ها و قاشق ها برای حذف جرم گوش در سایت های باستان شناسی در سراسر جهان یافت شده است.

حتی امروز، این یک سوال همیشگی باقی می ماند: پاک کردن یا عدم حذف جرم گوش؟ پاسخ: این کار را نکن. باور عمومی پزشکی این است که گوش ها خود تمیز شونده هستند و جرم گوش فوایدی مانند روان کردن مجرای گوش، مبارزه با عفونت و عمل کردن مانند توری چسبناک برای به دام انداختن زباله ها قبل از رسیدن به پرده گوش دارد. با فشار دادن به آن می توانید به طور تصادفی اوضاع را بدتر کنید، موم را عمیق تر فشار دهید یا کانال ظریف گوش خود را خراش دهید.

نهفتگی سرومن – یا جرم گوش مسدود شده – حدود یک پنجم جمعیت آمریکا را تحت تاثیر قرار می دهد که منجر به ویزیت 12 میلیون بیمار در سال می شود. انسداد با فعالیت های روزانه مانند استفاده از هدفون یا سمعک بدتر می شود.

یکی دیگر از مشکلات رایج گوش ها، ضایعات گوه ای است. برای کودکان، بسیاری از این موارد به صورت اقلامی مانند لگو یا پاک کن به خودی خود تحمیل می شود. اما برای بسیاری از بزرگسالان که چیزی در گوش خود گیر کرده اند، زباله ها حشرات هستند، مانند مورچه ها، سوسک ها، مگس ها یا سوسک ها.

در حالی که برای افراد عادی نادر است، حشرات در گوش در طول سال‌ها با چنان فراوانی اتفاق می‌افتند که پزشکان شروع به تعجب کردند که آیا جرم گوش به عنوان یک مانع طبیعی برای حشرات تکامل یافته است. اما چنین مانعی چگونه کار می کند؟

برای پاسخ به این سوال، دکتری من. دانش‌آموز دیوید آنکال آزمایش‌هایی را با جرم گوش و حشرات هدایت کرد. ما با یوهانگ هو و شاگردش دونجینگ هی، متخصص در رفتار جامدات نرم مانند هیدروژل، همکاری کردیم. به عنوان مهندس مکانیک، ما می خواستیم به جای شیمی جرم گوش، بر روی فیزیک تمرکز کنیم.

تحقیقات ما که در مجله Soft Matter منتشر شده است، نشان می‌دهد که جرم گوش در واقع می‌تواند حشرات را بدون استفاده از مواد شیمیایی خطرناک متوقف کند.

برای انجام آزمایش‌ها، به مقدار زیادی جرم گوش نیاز داشتیم.

ما در ابتدا جرم گوش را از پستانداران مرده مانند خوک، گوسفند و خرگوش دریافت کردیم. در نهایت ما به دوستان و خانواده خود مراجعه کردیم. یک نفر در هر گوش فقط یک دانه برنج جرم گوش دارد. به دلیل جهش در یک ژن، مردم آسیای شرقی دارای جرم گوش خشک و پوسته پوسته هستند، در حالی که افراد آفریقایی یا اروپایی دارای جرم گوش مرطوب و مرکب هستند.

برای شبیه سازی صعود مورچه به داخل کانال گوش، از یک لیوان شیشه ای استفاده کردیم که لبه آن با جرم گوش پوشانده شده بود. مورچه ها، مانند بسیاری از حشرات، متخصصان کوهنوردی هستند که قادر به سفر در سطوح مختلف هستند. برای بالا رفتن از سطوح ناهموار، مورچه ها مانند کوهنوردان روی پاهای خود میخ هایی دارند که به آنها کمک می کند تا بر روی برآمدگی ها و شکاف ها چنگ بزنند. برای سطوح صاف، مورچه ها فنجان های مکنده مرطوب را باز می کنند که می تواند 60 برابر وزن بدن خود را روی شیشه صاف تحمل کند.

تماشای مورچه هایی که سعی می کردند از جرم گوش بالا بروند، به ما نشان داد که این ماده واقعا چقدر عجیب است. جرم گوش خشن سرعت آنها را کند کرد، اما با پنجه هایشان پیشرفت کردند.

اما به محض اینکه مورچه ها سعی کردند از جرم گوش صاف بالا بروند، بلافاصله سقوط کردند.

از این آزمایشات به این نتیجه رسیدیم که جرم گوش در تماس با پای حشرات خاصیت ضد چسبندگی دارد.

ما بعدا آزمایش‌هایی را با مورچه‌ها انجام دادیم که از طریق یک تونل پوشیده از موم گوش می‌خزند، که از نظر اندازه بیشتر شبیه به کانال گوش انسان است. هنگامی که مورچه ها سعی داشتند از تونل عبور کنند، جرم گوش به آنها چسبید. پس از پوشاندن، آنها با عصبانیت آراسته شدند، تا جایی که امکان داشت راه بروند. حتی پس از چند دقیقه تلاش، موم گوش مورچه‌ها همچنان به مکان‌های صعب العبور چسبیده بود.

بنابراین، جرم گوش یک ماده متناقض است: به لطف لیپیدهای موجود در آن، به طور همزمان لیز است، اما همچنین چسبنده است. مشابه بسیاری از مواد - از جمله سس کچاپ، رنگ و شامپو - وقتی از نظر فیزیکی تغییر شکل می‌دهد، نازک می‌شود، چیزی که فیزیکدانان آن را نازک شدن برشی می‌نامند.

کیفیت دوگانه جرم گوش به ترکیب منحصر به فرد آن مربوط می شود. جرم گوش از تکه های سلول های پوستی تشکیل شده است که با یک چسب در کنار هم قرار گرفته اند. این ترکیب نوعی اسفنج با سوراخ های میکروسکوپی را تشکیل می دهد. هنگامی که بدن بیش از حد جرم گوش تولید می کند، در صخره هایی انباشته می شود که مورچه ها می توانند به راحتی از آنها بالا بروند.

با این حال، وقتی ماده صاف است، مورچه ها به مکنده مرطوب خود تکیه می کنند. سوراخ های جرم گوش، قطرات تولید شده توسط مورچه ها را جذب می کند و از چسبیدن آنها جلوگیری می کند. قابلیت جذب، جرم گوش را به طور اساسی با اشکال رایج کنترل آفات متفاوت می کند.

در فروشگاه محلی خود، سطوح چسبناکی مانند کاغذ مگس یا مواد شیمیایی که حشرات را می کشند، پیدا خواهید کرد. برخی از محققان به دنبال یافتن جایگزین های زیست دوستانه برای استفاده از مواد شیمیایی به طبیعت هستند. به عنوان مثال، گیاهان دارای خواصی هستند که از بالا رفتن حشرات جلوگیری می کند.

از این مطالعه متوجه شدیم که گوش نیز مدلی برای دفع حشرات است. جرم گوش از مواد طبیعی ساخته شده است اما ساختاری دارد که از چسبیدن مورچه ها به آن جلوگیری می کند.

تخلخل جرم گوش نیز خواص بی نظیری به آن می بخشد. ما نشان دادیم که می تواند دو برابر وزن خود آب جذب کند، اما همچنان به دیواره گوش می چسبد. این توانایی جذب آب ممکن است به جلوگیری از تجمع آب بر روی پرده گوش ظریف و دفع عفونت هایی مانند گوش شناگر کمک کند.

دانشمندان هنوز رابطه پیچیده بین جرم گوش، آب و باکتری را درک نکرده اند. برخی از مطالعات نشان می‌دهند که جرم گوش باکتری‌ها را از بین می‌برد، اما مطالعات دیگر نشان می‌دهند که جرم گوش حاوی باکتری‌ها است.

آزمایش‌های ما نشان داد که جرم گوش زمانی که شبیه لایه نازک جرم گوش است که توسط بدن انسان سالم نگهداری می‌شود، برای حشرات چالش‌برانگیزتر است. اگر دو مکانیسم خود تمیز شونده نبود، موم بیشتر در گوش انسان جمع می شد. پوست در کانال گوش مانند یک تسمه نقاله به سمت بیرون رشد می کند. طی 8 تا 10 هفته، این فرآیند که مهاجرت اپیتلیال نامیده می شود، قدیمی ترین جرم گوش را از گوش خارج می کند.

به طور همزمان، جرم گوش به مرور زمان خشک می شود و از حالت تیره به حالت شکننده تبدیل می شود که به راحتی ترک می خورد. هر بار که صحبت می‌کنید یا می‌جوید، مجرای گوش‌تان تغییر شکل می‌دهد و پزشکان دریافتند که این حرکت کمک می‌کند تا جرم گوش خشک‌تر و قدیمی‌تر خارج شود.

به عنوان آزمایشی از مفهوم ما، یکی از اعضای تیم ما، مهندس شیمی رافین رحمان، یک جرم گوش مصنوعی را بر اساس ساختار فیزیکی و نه شیمیایی جرم گوش طراحی کرد. مورچه ها وقتی آن را لمس می کردند تقلا می کردند، درست مانند زمانی که با جرم گوش طبیعی تعامل می کردند.

برداشت جرم گوش طبیعی و ساخت جرم گوش مصنوعی با استفاده از دستور ما ارزان نیست. ما روش های خود را جایگزین مواد دافع حشرات تولید شده در مقیاس بزرگ پیش بینی نمی کنیم. اما شاید این مفهوم ممکن است الهام بخش راه‌های جدیدی برای جلوگیری از پوشاندن موم گوش بر روی گوش‌های ما باشد یا منجر به ساخت روش‌های کنترل حشرات با استفاده از فرمول‌های ایمن شود.

دیوید اس. آنکال و همکاران، موم گوش به عنوان کنترل آفات، ماده نرم (2026). DOI: 10.1039/d6sm00737f

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.