JP7599079B2 - Device for using nanobubble liquid - Google Patents

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Description

本発明は、帯電したナノバブル水を含有するナノバブル液剤を利用するための装置に関する。The present invention relates to an apparatus for utilizing a nanobubble liquid preparation containing electrically charged nanobubble water.

特許文献1には、オゾンマイクロナノバブル水を含有する処理液により半導体基板の表面に酸化膜を形成する半導体基板の製造において、段落番号0014にマイクロナノバブルとは、直径が1nm以上100μm未満の気泡と定義し、段落番号0031にマイクロナノバブルは、その生成方法によりプラスおよびマイナスの電位を有することが可能であり、この電位をシリコンウェーハの持つ電位と逆の電位とすることで、処理液のウェーハに対する表面張力低下、つまり濡れ性が向上することが記載されている。In Patent Document 1, in the manufacture of semiconductor substrates in which an oxide film is formed on the surface of the semiconductor substrate using a treatment liquid containing ozone micro-nano bubble water, paragraph number 0014 defines micro-nano bubbles as bubbles having a diameter of 1 nm or more and less than 100 μm, and paragraph number 0031 describes that micro-nano bubbles can have positive and negative electric potentials depending on the method of generation, and that by making this electric potential the opposite potential to the electric potential of the silicon wafer, the surface tension of the treatment liquid with respect to the wafer is reduced, i.e., wettability is improved.

特開2009-111093号公報JP 2009-111093 A

しかし、特許文献1においては、マイクロナノバブルは、プラスおよびマイナスの電位を有することが可能であっても、プラス電位のマイクロナノバブル水とマイナス電位のマイクロバブル水との双方を同時に用いて静電相互作用もしくは静電的相互作用を適用して種々の用途に利用できるナノバブル水とすることは開示されていない。However, Patent Document 1 does not disclose that, although micro-nano bubbles can have both positive and negative electric potentials, both positively and negatively electric potential micro-nano bubble water can be simultaneously used to apply electrostatic interaction or electrostatic interaction to produce nanobubble water that can be used for various purposes.

そこで、本発明は、種々の用途に利用できる帯電したナノバブル液剤を利用するための装置を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus for utilizing a charged nanobubble liquid formulation that can be used for various applications.

本発明の請求項1に記載のナノバブル液剤を利用するための装置は、プラスおよびマイナスに帯電した部位が存在する適用対象に対して静電相互作用もしくは静電的相互作用を有し、マイナスに帯電した第1のナノバブル水とプラスに帯電した第2のナノバブル水の双方を同時に使用する帯電したナノバブル液剤の利用に用いられ、前記第1のナノバブル水を供給する配管及び前記適用対象に対し前記第1のナノバブル水を注入するノズル装置、前記第2のナノバブル水を供給する配管及び前記適用対象に前記第2のナノバブル水を注入するノズル装置を有する、ナノバブル液剤を利用するための装置であって、前記適用対象を歯として、前記第1のナノバブル水が歯の表面に適用されて歯の表面の歯垢のプラス電荷を静電相互作用もしくは静電的相互作用で吸着し、前記第2のナノバブル水が歯根部位に適用されて歯根部位のマイナス電荷の雑菌を静電相互作用もしくは静電的相互作用で吸着し、当初は前記第2のナノバブル水を多くし、終了する段階では前記第1のナノバブル水を多くする、ナノバブル液剤を利用するための装置である。The device for utilizing a nanobubble liquid according to claim 1 of the present invention has electrostatic interaction or electrostatic interaction with an application target having positively and negatively charged parts, and is used for utilizing a charged nanobubble liquid that uses both negatively charged first nanobubble water and positively charged second nanobubble water simultaneously, and has a piping for supplying the first nanobubble water and a nozzle device for injecting the first nanobubble water into the application target, a piping for supplying the second nanobubble water and a nozzle device for injecting the second nanobubble water into the application target, the application target being teeth, the first nanobubble water is applied to the surface of the teeth to adsorb positive charges of plaque on the surface of the teeth through electrostatic interaction or electrostatic interaction, and the second nanobubble water is applied to the root region of the teeth to adsorb negatively charged germs in the root region through electrostatic interaction or electrostatic interaction, the amount of the second nanobubble water is increased initially, and the amount of the first nanobubble water is increased at the end stage.

本発明のナノバブル液剤を利用するための装置は、マイナスに帯電した第1のナノバブル水とプラスに帯電した第2のナノバブル水を含有しており、その双方を同時に用いて、静電相互作用もしくは静電的相互作用を適用することにより、種々の用途に利用できるナノバブル水を提供することができる。The device for utilizing the nanobubble liquid preparation of the present invention contains negatively charged first nanobubble water and positively charged second nanobubble water, and by using both of them simultaneously and applying electrostatic interaction or electrostatic interaction, it is possible to provide nanobubble water that can be used for a variety of purposes.

ナノバブル液剤を適用対象に接触させて利用する概要図を示す。An outline diagram of how a nanobubble liquid formulation is used by contacting it with an application target is shown.

本発明のナノバブル液剤は、マイナスに帯電した第1のナノバブル水とプラスに帯電した第2のナノバブル水を含有しており、第1のナノバブル水と第2のナノバブル水は水道水、酸素水、オゾン水などの溶液で、その溶液中にはナノバブルの気泡が含まれており、そのナノバブルとしては、例えば、気泡径が1nm~30nmで、密度が1016個/ml以上である。 The nanobubble liquid preparation of the present invention contains negatively charged first nanobubble water and positively charged second nanobubble water, the first nanobubble water and the second nanobubble water being solutions such as tap water, oxygen water, ozone water, etc., and the solutions contain nanobubble bubbles, and the nanobubbles have, for example, a bubble diameter of 1 nm to 30 nm and a density of 1016 bubbles/ml or more.

また、本発明のナノバブル液剤はプラスやマイナスに帯電した部位が存在する適用対象に対して静電相互作用もしくは静電的相互作用を有し、第1のナノバブル水と第2のナノバブル水の双方を同時に使用する帯電した液剤であって、第1のナノバブル水と第2のナノバブル水との配合量は、適用対象に用いて利用する目的により設定して運用する。Furthermore, the nanobubble liquid of the present invention has electrostatic or electrostatic interaction with an application target having positively or negatively charged sites, and is a charged liquid in which both the first nanobubble water and the second nanobubble water are used simultaneously, and the blending amounts of the first nanobubble water and the second nanobubble water are set and operated depending on the purpose of use for the application target.

(ナノバブル液剤の作用の説明)
ナノバブル液剤は、マイナスに帯電した第1のナノバブル水とプラスに帯電した第2のナノバブル水を含有しているので、プラスおよびマイナスに帯電した部位が存在する適用対象に使用して、その帯電した部位における反対符号の電荷に対して静電相互作用もしくは静電的相互作用により第1のナノバブル水および第2のナノバブル水がその帯電した部位を吸着してその部位を除去したり、その部位に添加する。このような除去や添加の作用については後述するナノバブル液剤の利用例で説明する。従って、適用対象がプラスとマイナスの何れか一方に帯電した部位の用途に限らず、双方に帯電した部位の用途に適用することになるので、種々の用途に利用できる。
(Explanation of the action of nanobubble liquid)
Since the nanobubble liquid contains negatively charged first nanobubble water and positively charged second nanobubble water, it is used on an object having positively and negatively charged parts, and the first nanobubble water and the second nanobubble water adsorb the charged parts by electrostatic interaction or electrostatic interaction with the charges of the opposite sign at the charged parts, thereby removing the parts or adding them to the parts. Such removal and addition actions will be explained in the application examples of the nanobubble liquid described later. Therefore, the application is not limited to applications where the object has a part that is either positively or negatively charged, but can also be applied to applications where the part is charged in both directions, so it can be used for various purposes.

(第1のナノバブル水の生成)
前記ナノバブルの気泡が含まれるように第1のナノバブル水2を生成するために、株式会社シグマテクノロジー製のシグマ酸素水(登録商標)を使用し、同社の特許第5555892号に記載の水撃力を利用したマイクロ・ナノバブル発生装置によりナノバブル状態の微細気泡でできたナノバブル水が得られる。このようにして得られたナノバブル水はマイナスに帯電されていることにより、ナノバブル状態の微細気泡でマイナスに帯電した第1のナノバブル水2が生成される。
(Generation of first nanobubble water)
In order to generate the first nanobubble water 2 so that it contains the nanobubbles, Sigma Oxygen Water (registered trademark) manufactured by Sigma Technology Co., Ltd. is used, and nanobubble water made of fine bubbles in the nanobubble state is obtained using a micro-nano bubble generator utilizing water hammer force described in the company's Patent No. 5555892. The nanobubble water obtained in this manner is negatively charged, and thus the first nanobubble water 2 is generated which is negatively charged with fine bubbles in the nanobubble state.

(第2のナノバブル水の生成その1)
ナノバブル水が水素イオン濃度(pH)に依存する表面電位をもっており、酸性の場合には微細気泡がプラスに帯電している状態となる性質があるので、第2のナノバブル水3を生成するために、ナノバブル水の水素イオン濃度(pH)を少なくするように第1のナノバブル水2のシグマ酸素水(登録商標)に代えて水素イオン濃度(pH)2~3のレモン水をろ過して、前記水撃力を利用したマイクロ・ナノバブル発生装置により製造されたナノバブル水を得るか、または、水素イオン濃度(pH)2~3の希塩酸を混合することにより、ナノバブル状態の微細気泡でプラスに帯電した第2のナノバブル水3が生成される。
(Generation of second nanobubble water, part 1)
Since nanobubble water has a surface potential that depends on the hydrogen ion concentration (pH) and has the property that the fine bubbles become positively charged when the water is acidic, in order to generate the second nanobubble water 3, lemon water with a hydrogen ion concentration (pH) of 2 to 3 is filtered instead of the Sigma Oxygen Water (registered trademark) of the first nanobubble water 2 so as to reduce the hydrogen ion concentration (pH) of the nanobubble water, thereby obtaining nanobubble water produced by the micro-nano bubble generator that utilizes the water hammer force, or by mixing dilute hydrochloric acid with a hydrogen ion concentration (pH) of 2 to 3, the second nanobubble water 3 is generated, which is made of fine bubbles in a nanobubble state that are positively charged.

(第2のナノバブル水の生成その2)
前記水撃力を利用したマイクロ・ナノバブル発生装置により製造された第1のナノバブル水2にプラス電荷を帯びた添加剤を供給して混合することにより、プラスに帯電した添加剤を有する第2のナノバブル水3が生成される。この添加剤はプラス電荷を有しているマグネシウム、ナトリウム、鉄、カルシウムなどが例示できる。
(Generation of second nanobubble water part 2)
By supplying and mixing a positively charged additive to the first nanobubble water 2 produced by the micro-nano bubble generator utilizing the water hammer force, a second nanobubble water 3 containing a positively charged additive is generated. Examples of this additive include magnesium, sodium, iron, calcium, and the like, which have a positive charge.

(ナノバブル液剤を利用する作用の説明)
図1は、ナノバブル液剤を注入、吹き付け、散布などにより適用対象に接触させて利用する概要図を示す。
(Explanation of the effect of using nanobubble liquid)
FIG. 1 shows a schematic diagram of how a nanobubble liquid formulation is used by contacting it with an application target by injection, spraying, scattering, or the like.

図1において、ナノバブル液剤1は、前記ナノバブルの気泡が含まれて、マイナスに帯電した第1のナノバブル水2とプラスに帯電した第2のナノバブル水3を含有してできている。そのうち、第1のナノバブル水2は配管21から(図1において矢印方向)適用対象4に供給され、同時に、第2のナノバブル水3は配管31から(図1において矢印方向)適用対象4に供給されて、ナノバブル液剤1はプラス電荷やマイナス電荷が存在する適用対象4に利用できる。第1のナノバブル水2および第2のナノバブル水3がそれぞれ配管21および配管31から適用対象4に供給される方法としては、ノズル装置5で適用対象4に注入、吹き付け、散布などにより適用対象4に接触させることが例示でき、その接触させて利用する適用対象4としては、以下に記載するナノバブル利用例その1における歯の部位、ナノバブル利用例その2における生け花や盆栽や花束およびナノバブル利用例その3における植物が例示できる。In Fig. 1, the nanobubble liquid 1 contains the nanobubble bubbles and contains a negatively charged first nanobubble water 2 and a positively charged second nanobubble water 3. The first nanobubble water 2 is supplied to the application object 4 from a pipe 21 (in the direction of the arrow in Fig. 1), and at the same time, the second nanobubble water 3 is supplied to the application object 4 from a pipe 31 (in the direction of the arrow in Fig. 1), so that the nanobubble liquid 1 can be used for the application object 4 where a positive charge or a negative charge exists. Examples of the method for supplying the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 to the application object 4 from the pipes 21 and 31, respectively, include contacting the application object 4 with the application object 4 by injecting, spraying, or scattering the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 with a nozzle device 5. Examples of the application object 4 that is used by contacting the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 with the second nanobubble water 3 are the teeth in Nanobubble Application Example 1 described below, the flower arrangement, bonsai, and bouquet in Nanobubble Application Example 2, and the plants in Nanobubble Application Example 3 described below.

(ナノバブル液剤の利用例その1)
前記第1のナノバブル水の生成および前記第2のナノバブル水の生成その1により生成された第1のナノバブル水2と第2のナノバブル水3を含有したナノバブル液剤1において、第1のナノバブル水2と第2のナノバブル水3の双方を同時に注入するようにして、ナノバブル液剤1を適用対象4の歯の部位に適用して歯周病の治療に用いると、プラス電荷の第2のナノバブル水3が歯根部位に適用されて、第2のナノバブル水3のプラス電荷と歯根部位に存在するマイナス電荷の雑菌とが静電相互作用もしくは静電的相互作用で吸着することにより歯根部位から雑菌を除去する。そして、歯の表面に雑菌と唾液のカルシウムやナトリウムなどの無機成分により形成される歯垢はプラス電荷を帯びており、マイナス電荷の第1のナノバブル水2が歯の表面に適用されて、歯の表面の歯垢のプラス電荷を静電相互作用もしくは静電的相互作用で吸着することにより歯垢の形成をさせ難くする。このように、ナノバブル液剤1は、適用対象4の歯の部位に適用することにより、第2のナノバブル水3の前記作用と歯垢の形成をさせ難くする第1のナノバブル水2の前記作用により歯周病の治療に利用することができる。この場合、第1のナノバブル水2と第2のナノバブル水3との配合量を適用対象4に応じて調整することについては、治療当初は雑菌の除去ができるように第2のナノバブル水3を多くし、治療が進行して終了する段階では第1のナノバブル水2を多くするように運用する。
(Example of use of nanobubble liquid: Part 1)
In the nanobubble liquid preparation 1 containing the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 generated by the first nanobubble water generation and the second nanobubble water generation part 1, when the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 are simultaneously injected and the nanobubble liquid preparation 1 is applied to the tooth part of the subject 4 for use in treating periodontal disease, the positively charged second nanobubble water 3 is applied to the tooth root part, and the positive charge of the second nanobubble water 3 and the negatively charged germs present in the tooth root part are adsorbed by electrostatic interaction or electrostatic interaction, thereby removing the germs from the tooth root part. Plaque formed on the tooth surface by germs and inorganic components such as calcium and sodium in saliva is positively charged, and the negatively charged first nanobubble water 2 is applied to the tooth surface, and the positive charge of the plaque on the tooth surface is adsorbed by electrostatic interaction or electrostatic interaction, thereby making it difficult for plaque to form. In this way, the nanobubble liquid preparation 1 can be used to treat periodontal disease by applying it to the teeth of the subject 4, due to the above-mentioned action of the second nanobubble water 3 and the above-mentioned action of the first nanobubble water 2 which makes it difficult for plaque to form. In this case, the blending amounts of the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 are adjusted according to the subject 4, so that the second nanobubble water 3 is increased at the beginning of treatment so that germs can be removed, and the first nanobubble water 2 is increased as treatment progresses and ends.

(ナノバブル液剤の利用例その2)
前記第1のナノバブル水の生成および前記第2のナノバブル水の生成その1により生成された第1のナノバブル水2と第2のナノバブル水3を含有したナノバブル液剤1において、第1のナノバブル水2と第2のナノバブル水3の双方を同時に吹き付けるようにして、ナノバブル液剤1を適用対象4の生け花や盆栽や花束に適用すると、プラス電荷の第2のナノバブル水3がマイナス電荷の植物の雑菌や害虫を静電相互作用もしくは静電的相互作用で吸着することにより雑菌や害虫を除去するとともに、マイナス電荷の第1のナノバブル水2が生け花や盆栽や花束の周囲におけるプラス電荷を帯びた汚れた粒子を静電相互作用もしくは静電的相互作用で吸着してその汚れた粒子を除去することにより、生け花や盆栽や花束を萎れ難く活性化することができる。このように、ナノバブル液剤1は、適用対象4の生け花や盆栽や花束に適用することにより、第2のナノバブル水3の前記作用と生け花や盆栽や花束の周囲の空気中の汚れた粒子を除去する第1のナノバブル水2の前記作用により生け花や盆栽や花束の活性化に利用することができる。この場合、第1のナノバブル水2と第2のナノバブル水3との配合量を適用対象4に応じて調整することについては、生け花や盆栽や花束における雑菌や害虫を除去することを考慮して第2のナノバブル水3を多くするように運用する。
(Example 2 of nanobubble liquid use)
In the nanobubble liquid 1 containing the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 generated by the first nanobubble water generation and the second nanobubble water generation part 1, when the nanobubble liquid 1 is applied to an application target 4 such as a flower arrangement, bonsai, or bouquet by spraying both the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 at the same time, the positively charged second nanobubble water 3 adsorbs negatively charged germs and pests on the plants through electrostatic interaction or electrostatic interaction, thereby removing the germs and pests, and the negatively charged first nanobubble water 2 adsorbs positively charged dirty particles around the flower arrangement, bonsai, or bouquet through electrostatic interaction or electrostatic interaction, thereby removing the dirty particles, thereby revitalizing the flower arrangement, bonsai, or bouquet and making them less likely to wilt. In this way, the nanobubble liquid 1 can be applied to an application target 4 such as a flower arrangement, bonsai, or bouquet, and used to revitalize the flower arrangement, bonsai, or bouquet through the action of the second nanobubble water 3 and the action of the first nanobubble water 2 which removes dirty particles from the air surrounding the flower arrangement, bonsai, or bouquet. In this case, the amounts of the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 are adjusted according to the application target 4, with the second nanobubble water 3 being increased in consideration of removing germs and pests in the flower arrangement, bonsai, or bouquet.

(ナノバブル液剤の利用例その3)
前記第1のナノバブル水の生成および前記第2のナノバブル水の生成その2により生成された第1のナノバブル水2と第2のナノバブル水3を含有したナノバブル液剤1において、第2のナノバブル水3に混合されたプラス電荷を帯びた添加剤におけるマグネシウム、ナトリウム、鉄、カルシウムなどがプラス電荷を帯びた性質を含有する栄養素となっており、第1のナノバブル水2と第2のナノバブル水3の双方を同時に散布するようにして、ナノバブル液剤1を適用対象4の植物に適用して、植物の水耕栽培に用いると、植物の根における根毛はマイナス電荷を有するので、第2のナノバブル水3のプラス電荷の添加剤が植物の根毛のマイナス電荷に静電相互作用もしくは静電的相互作用で吸着され、その添加剤の栄養素が植物の根毛に集積されて植物の水耕栽培における植物の生育促進を提供することができる。一方、その過程において、第1のナノバブル水はマイナスに帯電しているので、第2のナノバブル水3の添加剤のプラス電荷は第1のナノバブル水にも吸着されるが、その吸着に影響されて、植物の根毛との静電相互作用もしくは静電的相互作用が促進される。このように、ナノバブル液剤1は、適用対象4の植物の水耕栽培に適用することにより、第1のナノバブル水2の前記作用と第2のナノバブル水3に混合されたプラス電荷を帯びた添加剤の前記作用により植物の水耕栽培として利用することができる。この場合、第1のナノバブル水2と第2のナノバブル水3との配合量を適用対象4に応じて調整することについては、植物の根毛に栄養素が添加され集積されやすくすることを考慮すると、第2のナノバブル水3を多くするように運用する。
(Example 3 of nanobubble liquid use)
In the nanobubble liquid preparation 1 containing the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 produced by the production of the first nanobubble water and the production of the second nanobubble water (part 2), the positively charged additives mixed into the second nanobubble water 3, such as magnesium, sodium, iron, and calcium, are nutrients containing a positively charged property. When the nanobubble liquid preparation 1 is applied to a plant as an application target 4 by simultaneously spraying both the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3, and used for hydroponic cultivation of the plant, the root hairs in the roots of the plant have a negative charge, so that the positively charged additives in the second nanobubble water 3 are adsorbed by the negative charges of the root hairs of the plant through electrostatic interaction or electrostatic interaction, and the nutrients of the additives are accumulated in the root hairs of the plant, thereby promoting the growth of the plant in the hydroponic cultivation. On the other hand, in the process, since the first nanobubble water is negatively charged, the positive charge of the additive in the second nanobubble water 3 is also adsorbed to the first nanobubble water, and the adsorption promotes electrostatic interaction or electrostatic interaction with the root hairs of the plant. In this way, by applying the nanobubble liquid 1 to the hydroponic cultivation of the plant of the application target 4, the above-mentioned action of the first nanobubble water 2 and the above-mentioned action of the positively charged additive mixed in the second nanobubble water 3 can be used for hydroponic cultivation of the plant. In this case, when adjusting the blending amount of the first nanobubble water 2 and the second nanobubble water 3 according to the application target 4, considering that nutrients are easily added and accumulated in the root hairs of the plant, the second nanobubble water 3 is used in a larger amount.

本発明のナノバブル液剤は、帯電したナノバブル水により、歯周病の治療や植物の水耕栽培や盆栽など種々の用途に有用である。The nanobubble liquid preparation of the present invention is useful for various purposes such as the treatment of periodontal disease and the hydroponic cultivation of plants and bonsai, due to the electrically charged nanobubble water.

1 ナノバブル液剤
2 第1のナノバブル水
3 第2のナノバブル水
4 適用対象
1 Nanobubble liquid 2 First nanobubble water 3 Second nanobubble water 4 Target of application

Claims (1)

プラスおよびマイナスに帯電した部位が存在する適用対象に対して静電相互作用もしくは静電的相互作用を有し、マイナスに帯電した第1のナノバブル水とプラスに帯電した第2のナノバブル水の双方を同時に使用する帯電したナノバブル液剤の利用に用いられ、前記第1のナノバブル水を供給する配管及び前記適用対象に対し前記第1のナノバブル水を注入するノズル装置、前記第2のナノバブル水を供給する配管及び前記適用対象に前記第2のナノバブル水を注入するノズル装置を有する、ナノバブル液剤を利用するための装置であって、
前記適用対象を歯として、前記第1のナノバブル水が歯の表面に適用されて歯の表面の歯垢のプラス電荷を静電相互作用もしくは静電的相互作用で吸着し、前記第2のナノバブル水が歯根部位に適用されて歯根部位のマイナス電荷の雑菌を静電相互作用もしくは静電的相互作用で吸着し、当初は前記第2のナノバブル水を多くし、終了する段階では前記第1のナノバブル水を多くする、ナノバブル液剤を利用するための装置。
An apparatus for using a nanobubble liquid formulation, which has electrostatic interaction or electrostatic interaction with an application target having positively and negatively charged parts, and which uses both negatively charged first nanobubble water and positively charged second nanobubble water simultaneously, the apparatus comprising a pipe for supplying the first nanobubble water and a nozzle device for injecting the first nanobubble water into the application target, a pipe for supplying the second nanobubble water and a nozzle device for injecting the second nanobubble water into the application target,
The device for using a nanobubble liquid, the object of application being teeth, wherein the first nanobubble water is applied to the surface of the teeth to adsorb the positively charged plaque on the surface of the teeth through electrostatic interaction or electrostatic interaction, and the second nanobubble water is applied to the root of the teeth to adsorb the negatively charged germs in the root of the teeth through electrostatic interaction or electrostatic interaction, and wherein the amount of the second nanobubble water is increased initially and the amount of the first nanobubble water is increased at the end stage.
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