ตรวจข้อสอบ > พัทธนันท์ สุวรรณจันทร์ > การแข่งขันความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย (High School Engineering Aptitude Competition) > Part 1 > ตรวจ

ใช้เวลาสอบ 21 นาที

Back

# คำถาม คำตอบ ถูก / ผิด สาเหตุ/ขยายความ ทฤษฎีหลักคิด/อ้างอิงในการตอบ คะแนนเต็ม ให้คะแนน
1


โรคหัวใจและหลอดเลือดประเภทหลัก ๆ (CVD) ที่กล่าวถึงในบทความนี้มีอะไรบ้าง

ความดันโลหิตสูง

โรคหัวใจและหลอดเลือดมีหลายประเภทแต่จากบทความได้กล่าวถึงความดันโลหิตสูงเนื่องด้วยเป็นปรเภทที่พบได้บ่อยและยังเป็นสาเหตุในการเกิดโรคอื่นๆตามมาอีกด้วย

จากบทความ Biomaterials for cardiovascular diseases

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

2


วัสดุชีวภาพใดที่มีลักษณะพิเศษในการจำรูปร่างและมักใช้ในขดลวด

โลหะผสมแมกนีเซียม

โลหะมีความแข็งแรงและทนทานแต่เมื่อรวมกับแมกนีเซียมจึงมีความแข็งแรงที่มากกว่า

จากบทความCarbon capture, utilization, and storage (CCUS): A critical review towards carbon neutrality in India

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

3


ประโยชน์หลักของการใช้ขดลวดที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเหนือขดลวดโลหะแบบดั้งเดิมคืออะไร?

การสนับสนุนชั่วคราวและการย่อยสลายอย่างค่อยเป็นค่อยไป

จากบทความกล่าวว่าถ้าเราใช้ขดลวดแบบดั้งเดิมจะทำให้เกิดผลเสียทางร่างกายแต่ถ้าเราใช้ขดลวดย่อยสลายจะทำให้ร่างกายของเราเสมือนมีกระดูกใหม่และทำงานคล้ายกระดูก

จากบทความ Application of radical dendrimers as organic radical contrast agents for magnetic resonance imaging

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

4


ข้อเสียเปรียบหลักของขดลวดโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น PLA/PGA คืออะไร

ความแข็งแรงทางกลมีจำกัด

PLA และ PGA อาจมีความแข็งแรงและความยืดหยุ่นต่ำกว่าวัสดุที่ไม่ย่อยสลายได้ ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพในการรองรับแรงดันอีกทั้งการควบคุมคุณสมบัติทางกลของ PLA และ PGA อาจซับซ้อนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของวัสดุและสภาพแวดล้อม

อ้างอิงจากบทความ Biodegradable Polymers for Biomedical Applications

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

5


วัสดุชีวภาพประเภทใดที่เหมาะกับความเข้ากันได้ทางชีวภาพในการใช้งานด้านหัวใจและหลอดเลือด

วัสดุชีวภาพจากธรรมชาติ

จากบทความวัสดุชีวภาพจากธรรมชาติมีดังนี้ 1.Collagen ซึ่งมีคุณสมบัติในการส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อใหม่และมักใช้ในวัสดุฝังตัวและการซ่อมแซมแผล 2.Hyaluronic Acid ซึ่งช่วยในการรักษาความชุ่มชื้นและมีคุณสมบัติในการส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ 3.Chitosan ซึ่งมีคุณสมบัติในการป้องกันการติดเชื้อและสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

Biomaterials for Cardiovascular Applications

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

6


ขดลวดเมมโมรีอัลลอยด์ได้รับการออกแบบให้คืนรูปทรงเดิมที่อุณหภูมิที่กำหนด หากการเปลี่ยนเฟสที่อุณหภูมิสูงของขดลวดเกิดขึ้นที่ 50°C จุดเปลี่ยนในหน่วยฟาเรนไฮต์คือเท่าใด

122°F

เริ่มต้นด้วยการคูณอุณหภูมิในเซลเซียสด้วย 9/5 เพื่อแปลงเป็นหน่วยฟาเรนไฮต์ก่อน โดยการคูณนี้ช่วยให้การเปลี่ยนแปลงสเกลของการวัดอุณหภูมิในระบบเซลเซียสถูกเปลี่ยนไปในระบบฟาเรนไฮต์ จากนั้นจากนั้นบวก 32 เพื่อปรับค่าภายหลังจากการแปลง ซึ่งเป็นการปรับเปลี่ยนค่าพื้นฐานของระบบฟาเรนไฮต์ จะได้ว่า 50*9/5 = 90 นำ90+32=122°F

F=(°C× 59 )+32

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

7


ขดลวดที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจะลดลงในอัตรา 7% ต่อเดือน ถ้ามวลขดลวดเริ่มต้นคือ 120 กรัม หลังจากผ่านไป 4 เดือน มวลของขดลวดจะเป็นเท่าใด

92.12 กรัม

แทน M0 =120 g , r=0.07,t=4 ในสูตรจะได้ว่า M(4)=120×(1−0.07)^4=120×(0.93)^4=92.12g

M(t)=M0×(1−r)^t

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

8


ขดลวดเมมโมรีอัลลอยด์ถูกบีบอัดที่อุณหภูมิห้อง (25°C) จากนั้นขยายเป็นรูปร่างเดิมที่อุณหภูมิร่างกาย (37°C) ถ้าความจุความร้อนจำเพาะของโลหะผสมคือ 0.45 J/ g°C และมวลของขดลวดคือ 60 กรัม ต้องใช้ความร้อนปริมาณเท่าใด

195 J

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

9


หากจำเป็นต้องปลูกถ่ายหลอดเลือดในหลอดเลือดแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. และกราฟต์ขยายเป็น 1.8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเดิม เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้ายของกราฟต์คือเท่าใด?

7.2 มม.

แทนค่าลงในสูตรได้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้าย=4มม.×1.8=7.2มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้าย=เส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้น×อัตราการขยายตัว

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

10


วัสดุชีวภาพโพลีเมอร์จะสลายตัวในอัตราสัดส่วนกับมวลที่เหลืออยู่ หากมวลเริ่มต้นคือ 150 กรัม และลดลงเหลือ 105 กรัมในหนึ่งเดือน ค่าคงที่การสลายตัว kkk เป็นเท่าใดหากสมมติจลนศาสตร์ลำดับที่หนึ่ง

0.357

แทน M0=150 กรัม,M(t)=105 กรัม,t=1 เดือน ได้ว่า 105=150e^−k⋅1 , 105/150=e^-k , 0.7 = e^-k , −k=ln(0.7) , k=-(-0.357)=0.357

M(t)=M0e^-kt

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

11


ประโยชน์หลักของการใช้วัสดุนาโนในการรักษาบาดแผลคืออะไร?

การส่งมอบยาแบบกำหนดเป้าหมายและการปล่อยยาเป็นเวลานาน

วัสดุนาโนสามารถใช้ในการส่งยาไปยังพื้นที่ที่ต้องการอย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้การรักษามีความแม่นยำและลดผลข้างเคียงจากการใช้ยาภายนอก

Nanotechnology in Wound Healing: A Review

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

12


วัสดุนาโนชนิดใดขึ้นชื่อในเรื่องฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่ดีเยี่ยมและความสามารถในการส่งเสริมการสมานแผล

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

13


อะไรคือความท้าทายหลักที่เกี่ยวข้องกับวัสดุนาโนในการรักษาบาดแผล?

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

14


บทบาทของอนุภาคนาโนทองคำในการรักษาบาดแผลดังที่กล่าวไว้ในบทความคืออะไร?

ลดการอักเสบและส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อใหม่

นาโนทองคำสามารถกระตุ้นกระบวนการซ่อมแซมเซลล์และกระตุ้นการเติบโตของเซลล์ใหม่ ซึ่งช่วยให้บาดแผลหายเร็วขึ้น

อ้างอิงจาก Journal of Nanobiotechnology

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

15


คุณสมบัติใดของวัสดุนาโนที่ช่วยให้สามารถโต้ตอบกับกระบวนการทางชีววิทยาในระดับเซลล์และโมเลกุลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ไม่มีข้อใดข้อหนึ่งข้างต้น

วัสดุนาโนมีขนาดเล็กมาก ทำให้มีพื้นที่ผิวสัมผัสสูง ซึ่งช่วยให้มีการโต้ตอบกับเซลล์และโมเลกุลได้มากขึ้น

อ้างอิงจากNanoparticles: Properties, Applications and Toxicity

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

16


วัสดุปิดแผลที่มีอนุภาคนาโนเงิน ( AgNPs ) ถูกนำไปใช้กับบาดแผล หากอนุภาคนาโนเงินปล่อยไอออนในอัตรา 0.5 มก./วัน และมวลรวมของ AgNPs ในน้ำสลัดคือ 10 มก. น้ำสลัดจะมีประสิทธิภาพในการปล่อยไอออนเงินได้กี่วัน

20 วัน

จำนวนวัน= 10มก./0.5มก./วัน

จำนวนวัน= มวลรวมของ AgNPs/อัตราการปล่อยไอออนต่อวัน

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

17


อนุภาคนาโนทองคำ (AuNPs) ถูกนำมาใช้ในการทำแผลเพื่อคุณสมบัติต้านการอักเสบ หากความจุความร้อนจำเพาะของ AuNPs เท่ากับ 0.129 J/ g°C และมวลของอนุภาคนาโนในน้ำสลัดคือ 5 กรัม จะต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการเพิ่มอุณหภูมิของอนุภาคนาโนจาก 25°C เป็น 37°C

7.74 J

Q=5g×0.129J/g°C×12°C=7.74 J

Q=m⋅c⋅ΔT

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

18


วัสดุนาโนโพลีเมอร์สลายตัวในอัตราสัดส่วนกับมวลที่เหลืออยู่ หากมวลเริ่มต้นคือ 50 กรัม และลดลงเหลือ 35 กรัมในหนึ่งเดือน ค่าคงที่การสลายตัว kkk เป็นเท่าใดหากสมมติจลนศาสตร์ลำดับที่หนึ่ง

0.223

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

19


หากไฮโดรเจลที่ใช้สมานแผลปล่อยยาในอัตราคงที่ 2 มก./ชั่วโมง. และปริมาณยาเริ่มต้นคือ 100 มก. ไฮโดรเจลจะปล่อยยาได้นานแค่ไหน?

50 ชั่วโมง

ระยะเวลา= 100มก. หาร 2 มก./ชม = 50ชั่วโมง

ระยะเวลา= อัตราการปล่อยยา/ปริมาณยาเริ่มต้น

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

20


อนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ ( ZnO NP) มีความเข้มข้น 0.5 กรัม/ลิตร หากคุณมีสารละลายนี้ 2 ลิตร จะมี ZnO NP อยู่ในสารละลาย กี่กรัม

1.0 กรัม

มวล=0.5กรัม/ลิตร×2ลิตร=1กรัม

มวล=ความเข้มข้น×ปริมาณสารละลาย

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

ผลคะแนน 68 เต็ม 140

แท๊ก หลักคิด
แท๊ก อธิบาย
แท๊ก ภาษา