RAPORT

DEBATA W PARLAMENCIE EUROPEJSKIM PO WYROKU TK

Przełom w badaniach dynamiki materii aktywnej przy współudziale polskiego fizyka

Odkrycie to efekt współpracy naukowców z Polski, Bułgarii i Wielkiej Brytanii (fot. Pexels/Uniwersytet Sofijski)
Odkrycie to efekt współpracy naukowców z Polski, Bułgarii i Wielkiej Brytanii (fot. Pexels/Uniwersytet Sofijski)

– Prezentujemy nową klasę aktywnych, elastycznych mikropływaków wytwarzanych przez proste schłodzenie 3-składnikowej mieszaniny. Są one łatwe do kontrolowania i tanie w produkcji – mówi dr Maciej Lisicki z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, jeden z autorów artykułu w prestiżowym magazynie „Nature Physics”.

Zabierzemy pszczoły na Marsa? Ważne badania polskiej doktorantki

Czy pszczoły będą mogły towarzyszyć nam na Marsie i czy będą mogły zapylać uprawy w szklarniach marsjańskich – to pytania na które stara się...

zobacz więcej

W „Nature Physics” ukazał się artykuł autorstwa naukowców z Wydziału Fizyki UW, University of Cambridge, Queen Mary University of London i University of Sofia. Opisuje on zachowanie zawiesiny mikrokropelek oleju z dodatkiem środka powierzchniowo czynnego (surfaktanta podobnego do detergentu) w wodzie.

Kropelki mają średnicę około 20 mikrometrów, dzięki czemu są widoczne pod mikroskopem. Podczas powolnego chłodzenia kropel oleju, w temperaturach zbliżonych do 2–8 stopni Celsjusza, cząsteczki środka powierzchniowo czynnego wewnątrz nich zaczynają tworzyć fazę plastyczną.

W rezultacie odkształcają krople w taki sposób, że zaczynają one wytwarzać wydłużone struktury, przypominające włókna, w jednym lub kilku miejscach na powierzchni. Tworzenie się tych elastycznych włókien powoduje ruch kropel w sposób podobny do ruchu mikroskopijnych pływaków, takich jak bakterie. Co więcej, proces ten jest w pełni odwracalny poprzez cykliczne zmiany temperatury ich otoczenia.

– Prezentujemy nową klasę aktywnych, elastycznych mikropływaków wytwarzanych przez proste schłodzenie 3-składnikowej mieszaniny. Są one łatwe do kontrolowania, a ich wytworzenie jest tanie. Dzięki temu mamy proste narzędzie do badania dynamiki znacznie bardziej skomplikowanych układów biologicznych – mówi dr Lisicki. – Zmieniając temperaturę zewnętrzną i kontrolując szybkość chłodzenia, jesteśmy w stanie zaobserwować powstawanie misternych struktur geometrycznych przypominających wici pływających mikroorganizmów – dodaje.

Zioła z podwodnej szklarni? Ogrody Nemo wydały plony

U wybrzeży Noli we Włoszech realizowany jest niezwykły projekt Ogrodów Nemo. W podwodnych szklarniach uprawiana jest bazylia, podstawowy składnik...

zobacz więcej

Dalsze badania


Surfaktanty (związki chemiczne mające właściwość wiązania się na powierzchni układu – przyp. red.) użyte w tym badaniu są biokompatybilne, więc układ tego typu może być przydatny w dalszych badaniach dynamiki materii aktywnej, zwłaszcza w mieszaninach sztucznych i biologicznych mikropływaków, w celu badania ich kolektywnej dynamiki i oddziaływań pomiędzy pływakami.

– Analizujemy szczegółowo deformacje wytwarzanych włókien i wiążemy je z ruchem pływających kropelek. W ten sposób uzyskujemy nowe spojrzenie na ruch mikropływaków. Korzystając z narzędzi teoretycznych do opisu dynamiki płynów w mikroskali, jesteśmy w stanie zrozumieć, dlaczego te włókna się tworzą, wyjaśniamy ich kształty i określamy ilościowo obserwowany ruch kropel – tłumaczy dr Lisicki.

Odkrycia są wynikiem wieloletniej współpracy międzynarodowej naukowców z Polski, Bułgarii i Wielkiej Brytanii. Synteza kropelek i eksperymenty zostały przeprowadzone przez zespół kierowany przez prof. Nikolaia Denkova z Uniwersytetu Sofijskiego, we współpracy z grupą dr Stoyana Smoukova z Queen Mary University of London. Opis ruchu w takim układzie wymaga uwzględnienia zarówno odkształcenia sprężystego włókien, jak i ich oporu hydrodynamicznego. Model przewiduje prędkość pływania kropel oleju w zależności od elastycznych właściwości zestalonych włókien. Model teoretyczny opisujący dynamikę tych nowych cząstek aktywnych skonstruowali: dr Maciej Lisicki (Warszawa), dr Gabriele De Canio i prof. Eric Lauga (Cambridge).

Twoje INFO - kontakt z TVP INFO

Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne Aplikacja mobilna TVP INFO na urządzenia mobilne
źródło:
Zobacz więcej