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    Usando vermes de lama como modelo para filamentos ativos em testes de viscosidade

    Experimentos de reologia de polímeros vivos. Crédito:arXiv:1910.09612 [cond-mat.soft]

    Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Amsterdã descobriu que é possível usar vermes de lama como modelo para filamentos ao realizar testes de viscosidade. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve seus experimentos com vermes de lama e um reômetro e o que aprenderam com eles.

    Em sistemas ativos, as partículas se movem por conta própria devido à energia armazenada ou ao fazer uso de outra energia no sistema. Uma dessas classes de sistema ativo são os polímeros ativos, que, os pesquisadores observam, são de grande interesse para os biólogos devido à sua prevalência em muitos sistemas biológicos. Infelizmente, os cientistas não foram capazes de desenvolver muitos projetos experimentais projetados para estudar sistemas poliméricos ativos - particularmente aqueles voltados para estudar o fluxo. Neste novo esforço, os pesquisadores desenvolveram uma maneira única de simular as ações de polímeros ativos de uma maneira simples - colocando vermes de lodo em um reômetro.

    Vermes de lama (Tubifex tubifex) são uma espécie de verme tubificid segmentado semelhante em tamanho às minhocas. Eles são comumente usados ​​como alimento para peixes tropicais, e são vendidos na maioria das lojas de animais. Uma característica comum dos vermes de lama é seu movimento constante. Um reômetro é um cilindro transparente com placas internas que podem aplicar uma força de cisalhamento ao material dentro do cilindro. Em seus experimentos, os pesquisadores encheram o reômetro com partes iguais de minhocas e água, e usou o dispositivo para medir a viscosidade do material combinado. A equipe também variou a temperatura da água para alterar a quantidade de movimento dos vermes (e, portanto, a viscosidade da solução), e em alguns pontos, colocado apenas álcool suficiente no dispositivo para forçá-los a parar de se mover.

    Este dispositivo de medição de viscosidade padrão foi usado para estudar uma solução de vermes de lama em vários estados de atividade (vídeo desacelerado em 2x). Crédito:A. Deblais / Univ. de Amsterdam, via física

    Trabalhos anteriores mostraram que uma solução com um polímero ativo resistirá a uma força de cisalhamento mais do que um líquido transparente - o aumento da viscosidade se deve ao emaranhamento que ocorre entre os polímeros. Trabalhos anteriores também mostraram que, à medida que o cisalhamento aumenta, filamentos de polímero tendem a se alinhar, resultando em uma queda na viscosidade. O que não foi mostrado, Contudo, é o que acontece quando os filamentos se movem por conta própria.

    Os experimentos dos pesquisadores mostraram que em taxas de cisalhamento muito baixas, a solução de worm ativo era 10 vezes menos viscosa do que um sistema de worm passivo. Também, conforme a taxa de cisalhamento foi aumentada, a solução demonstrou diminuição da viscosidade, que havia sido previsto, mas a solução ativa mostrou menos diluição por cisalhamento do que o previsto. Os pesquisadores acreditam que suas descobertas são mais precisas do que teorias porque seu modelo permitiu alongamento e contração.

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