Natuurkundigen van de Universiteit van Californië, Santa Barbara hebben een nieuw model ontwikkeld dat beschrijft hoe filamenten zich assembleren tot actieve schuimen. Het model, gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters, zou kunnen helpen het gedrag van een verscheidenheid aan materialen te begrijpen, waaronder biologische membranen en synthetische schuimen.

Actieve schuimen zijn materialen die bestaan ​​uit belletjes die voortdurend in beweging zijn en van vorm veranderen. Ze worden aangetroffen in een verscheidenheid aan natuurlijke en door de mens gemaakte systemen, waaronder zeepbellen, schuim in voedsel en de longen van zoogdieren.

Het gedrag van actieve schuimen wordt bepaald door de interacties tussen de filamenten waaruit de belletjes bestaan. Deze interacties kunnen complex zijn en kunnen leiden tot een verscheidenheid aan verschillende schuimstructuren.

Het nieuwe model, ontwikkeld door de natuurkundigen van UCSB, biedt een eenvoudige manier om de interacties tussen filamenten te begrijpen en hoe deze leiden tot de vorming van actieve schuimen. Het model is gebaseerd op het idee dat filamenten als veren zijn die voortdurend proberen samen te trekken. Wanneer twee filamenten met elkaar in contact komen, zullen ze tegen elkaar aan duwen en proberen elkaar weg te duwen. Deze interactie kan leiden tot de vorming van bellen.

Het model kan worden gebruikt om de structuur van actieve schuimen onder verschillende omstandigheden te voorspellen. De natuurkundigen ontdekten dat de structuur van het schuim afhangt van de concentratie van filamenten en de sterkte van de interacties daartussen.

Het nieuwe model zou kunnen helpen het gedrag te begrijpen van een verscheidenheid aan materialen die uit filamenten bestaan, waaronder biologische membranen en synthetische schuimen. Het model kan ook worden gebruikt om nieuwe materialen met specifieke eigenschappen te ontwerpen.

"Ons model biedt een nieuwe manier om het gedrag van actieve schuimen te begrijpen", zegt UCSB-natuurkundige Paul Chaikin. "Wij geloven dat dit model een nuttig hulpmiddel kan zijn om het gedrag van een verscheidenheid aan materialen die uit filamenten bestaan ​​te begrijpen."