Een team van onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam heeft ontdekt dat het mogelijk is om slibwormen te gebruiken als model voor filamenten bij het uitvoeren van viscositeitstesten. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun experimenten met slibwormen en een reometer en wat ze ervan geleerd hebben.

In actieve systemen, deeltjes bewegen vanzelf door opgeslagen energie of door gebruik te maken van andere energie in het systeem. Een dergelijke klasse van actieve systemen zijn actieve polymeren, die, de onderzoekers merken op, zijn van groot belang voor biologen vanwege hun prevalentie in veel biologische systemen. Helaas, wetenschappers zijn niet in staat geweest om veel experimentele projecten te ontwikkelen die zijn ontworpen om actieve polymeersystemen te bestuderen, met name die welke gericht zijn op het bestuderen van stroming. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een unieke manier bedacht om de werking van actieve polymeren op een eenvoudige manier te simuleren - door slibwormen in een reometer te plaatsen.

Slibwormen ( Tubifex tubifex ) zijn een soort tubificide gesegmenteerde worm die qua grootte vergelijkbaar is met regenwormen. Ze worden vaak gebruikt als voedsel voor tropische vissen, en worden verkocht bij de meeste dierenwinkels. Een gemeenschappelijk kenmerk van slibwormen is hun constante beweging. Een reometer is een doorzichtige cilinder met platen aan de binnenkant die een schuifkracht kunnen uitoefenen op het materiaal in de cilinder. In hun experimenten, de onderzoekers vulden de reometer met gelijke delen wormen en water, en gebruikte het apparaat om de viscositeit van het gecombineerde materiaal te meten. Het team varieerde ook de temperatuur van het water om de hoeveelheid beweging door de wormen te veranderen (en dus de viscositeit van de oplossing), en op sommige punten plaats net genoeg alcohol in het apparaat om ze te dwingen te stoppen met bewegen.

Eerder werk heeft aangetoond dat een oplossing met een actief polymeer een grotere schuifkracht zal weerstaan ​​dan een heldere vloeistof - de verhoogde viscositeit is te wijten aan de verwarring die optreedt tussen de polymeren. Eerder werk heeft ook aangetoond dat naarmate het scheren toeneemt, polymeerfilamenten hebben de neiging om uit te lijnen, resulterend in een daling van de viscositeit. Wat niet is getoond, echter, is wat er gebeurt als de filamenten uit zichzelf bewegen.

De experimenten van de onderzoekers toonden aan dat bij zeer lage afschuifsnelheden, de actieve wormoplossing was 10 keer minder viskeus dan een passief wormsysteem. Ook, naarmate de afschuifsnelheid werd verhoogd, de oplossing vertoonde een afnemende viscositeit, die was voorspeld, maar de actieve oplossing vertoonde minder afschuifverdunning dan was voorspeld. De onderzoekers geloven dat hun bevindingen nauwkeuriger zijn dan theorieën omdat hun model uitrekken en samentrekken mogelijk maakte.

© 2020 Wetenschap X Netwerk