Ett team av forskare vid universitetet i Amsterdam har funnit att det är möjligt att använda slammaskar som modell för filament när man genomför viskositetstester. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver sina experiment med slammaskar och en reometer och vad de lärde sig av dem.

I aktiva system, partiklar rör sig av sig själva på grund av lagrad energi eller genom att använda annan energi i systemet. En sådan klass av aktiva system är aktiva polymerer, som, forskarna konstaterar, är av stort intresse för biologer på grund av deras förekomst i många biologiska system. Tyvärr, forskare har inte kunnat utveckla särskilt många experimentella projekt utformade för att studera aktiva polymersystem - särskilt de som syftar till att studera flöde. I denna nya insats, forskarna har utarbetat ett unikt sätt att simulera verkan av aktiva polymerer på ett enkelt sätt – genom att sätta slammaskar i en reometer.

Slammaskar (Tubifex tubifex) är en art av tubificid segmenterad mask som liknar daggmaskarnas storlek. De används ofta som mat för tropiska fiskar, och säljs i de flesta djuraffärer. Ett vanligt kännetecken för slammaskar är deras ständiga rörelse. En reometer är en klar cylinder med plattor inuti som kan applicera en skjuvkraft på materialet inuti cylindern. I deras experiment, forskarna fyllde reometern med lika delar maskar och vatten, och använde anordningen för att mäta viskositeten hos det kombinerade materialet. Teamet varierade också temperaturen på vattnet för att ändra mängden maskarnas rörelse (och därmed lösningens viskositet), och vid vissa tillfällen, placerade precis tillräckligt med alkohol i enheten för att tvinga dem att sluta röra sig.

Tidigare arbete har visat att en lösning med en aktiv polymer kommer att motstå en skjuvkraft mer än en klar vätska - den ökade viskositeten beror på trasslingen som uppstår mellan polymererna. Tidigare arbete har också visat att när klippningen ökar, polymerfilament tenderar att riktas in, vilket resulterar i en minskning av viskositeten. Det som inte har visats, dock, är vad som händer när filamenten rör sig av sig själva.

Forskarnas experiment visade att vid mycket låga skjuvhastigheter, den aktiva masklösningen var 10 gånger mindre trögflytande än ett passivt masksystem. Också, när skjuvhastigheten ökades, lösningen visade minskande viskositet, som förutspåtts, men den aktiva lösningen visade mindre skjuvförtunning än vad som hade förutsetts. Forskarna tror att deras fynd är mer korrekta än teorier eftersom deras modell möjliggjorde sträckning och sammandragning.

© 2020 Science X Network