物理科技生物学-PHYICA

在粘度试验中使用污泥蠕转到地下虫作为活性长丝的模型

物理学 2022-01-03 23:59:07

作者:鲍勃·伊尔卡,物理

(同organic)有机 活性聚合物的流变学实验

信用:arXiv:1910

09612 [cond-mat

软] 阿姆斯特丹大学的一组研究人员发现,在进行粘度测试时,可以用污泥蠕虫作为细丝的模型

在他们发表在《物理评论快报》杂志上的论文中,该小组描述了他们用污泥蠕虫和流变仪进行的实验,以及他们从这些实验中学到的东西

在主动系统中,粒子由于储存的能量或利用系统中的其他能量而自行运动

一类这样的活性系统是活性聚合物,研究人员指出,由于它们在许多生物系统中的普遍存在,生物学家对此非常感兴趣

不幸的是,科学家们还未能开发出许多旨在研究活性聚合物体系的实验项目,尤其是那些旨在研究流动的项目

在这项新的努力中,研究人员设计了一种独特的方法,以简单的方式模拟活性聚合物的行为——将污泥蠕虫放入流变仪中

污泥蠕虫(Tubifex tubifex)是一种类似蚯蚓的管状分节蠕虫

它们通常被用作热带鱼的食物,在大多数宠物店出售

污泥蠕虫的一个共同特征是它们不停地运动

流变仪是一个内部装有板的透明圆筒,可以对圆筒内的材料施加剪切力

在他们的实验中,研究人员用等量的蠕虫和水填充流变仪,并使用该设备测量混合材料的粘度

研究小组还通过改变水温来改变蠕虫的移动量(从而改变溶液的粘度),并在某些时候,在设备中加入足够的酒精来迫使它们停止移动

该标准粘度测量装置用于研究不同活动状态下的污泥蠕虫溶液(视频速度减慢2倍)

学分:A

德布雷斯/大学

阿姆斯特丹,通过物理学 先前的研究表明,含有活性聚合物的溶液比透明液体更能抵抗剪切力——粘度增加是由于聚合物之间发生缠结

先前的工作还表明,随着剪切的增加,聚合物长丝倾向于排列,导致粘度下降

然而,尚未显示的是当细丝自行移动时会发生什么

研究人员的实验表明,在非常低的剪切速率下,主动蠕虫溶液的粘度比被动蠕虫系统低10倍

此外,随着剪切速率的增加,溶液显示出降低的粘度,这是预测的,但是活性溶液显示出比预测的更少的剪切变稀

研究人员认为他们的发现比理论更准确,因为他们的模型允许拉伸和收缩

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