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Comportamenti reologici di emulsioni attive

2020-09-29

In questo articolo apparso sulla prestigiosa rivista "Scientific Reports" del gruppo "Nature", in collaborazione con colleghi delle Università di Bari ed Edinburgo e dell'Istituto Italiano di Tecnologia, sono state studiate, usando un modello matematico risolto tramite simulazioni, le proprietà reologiche di una emulsione ottenuta miscelando un fluido passivo isotropo con uno attivo polare sotto l'azione di un flusso di "shear".

La materia attiva descrive materiali i cui costitutenti sono portati fuori equilibrio convertendo energia, fornita internamente o dall'esterno, in movimento. Questo determina la comparsa di nuovi effetti come flussi spontanei e comportamenti reologici sorprendenti. Studi precedenti su gel contrattili, come la sospensione di microalghe, riportano un aumento della viscosità con l'attivita' del sistema.

Nel nostro lavoro troviamo diversi stati morfologici: un esempio è riportato nell'immagine allegata. E' di particolare interesse la formazione di un canale soffice in cui il fluido passivo scorre fra due strati di materiale attivo (configurazione (f) nella figura). Col nostro modello siamo in grado di caratterizzare quantitativamente il comportamento del sistema determinandone la viscosità. Tale studio, inoltre, mostra la possibilità di usare opportune emulsioni attive per la creazione di canali microfluidici soffici con notevoli possibilita' applicative.

Per Informazioni: Antonio Lamura, IAC Bari - https://users.ba.cnr.it/iac/irmaal21/

L. N. Carenza, G. Gonnella, A. Lamura, D. Marenduzzo, G. Negro, and A. Tiribocchi,
Soft channel formation and symmetry breaking in exotic active emulsions,
Sci. Rep. 10, 15936 (2020).


LINK: https://www.nature.com/articles/s41598-020-72742-9