[ad_1]

قطرات روغن را می توان به عنوان شکارچیان عمل کرد و قطرات دیگری را که به عنوان طعمه فرار می کنند ، تعقیب کرد. رفتاری که توسط سیگنالینگ شیمیایی تولید شده توسط قطرات کنترل می شود ، از رفتار مشاهده شده در موجودات زنده تقلید می کند ، اما هنوز در سیستم های مصنوعی تولید نشده است. این سیستم شیمیایی تنظیم شده می تواند به طور بالقوه به عنوان مدلی برای کمک به درک تعاملات در سیستم های چند بدن مانند مکزیک ماهی ، کلنی های باکتری یا تعداد زیادی حشره باشد.

یک تیم بین المللی از محققان به سرپرستی دانشمندان پنسیلوانیا در مقاله ای که در 16 نوامبر سال 2020 در ژورنال منتشر شد ، این سیستم را توصیف می کنند شیمی طبیعت.

لورن زارزار ، استادیار شیمی در Pennsity و سرپرست تیم تحقیقاتی ، گفت: “با کنترل شیمی قطرات روغن ، می توان سیستمی را ایجاد کرد که در آن قطرات به طور فعال رفتار کرده و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.” “نکته هیجان انگیزی که پیدا کردیم این است که شما می توانید سیستمی از قطرات را طراحی کنید که برهم کنش های” غیر متقابل “را نشان دهد. یک قطره به دیگری جذب می شود ، در حالی که قطره دیگر دفع می شود ، شبیه رفتار یک شکارچی و طعمه. “

محققان ریز قطرات دو روغن مختلف را در محلول آب و یک سورفکتانت قرار دادند ، ترکیبی که در صابون ها متداول است و باعث کاهش کشش سطحی مایعات می شود. یکی از روغن ها با سهولت بیشتری در محلول سورفاکتانت حل می شود ، که باعث می شود این قطرات شیب شیمیایی مولکول های روغن در محیط اطراف منتشر کنند. قطره ها توسط روغن محلول دفع می شوند.

کالب مردیت ، دانشجوی ایالت پن و هم نویسنده مقاله ، گفت: “در ابتدا ، این ابر روغن در اطراف قطرات اساساً متقارن بود و قطرات از جابجا نمی شدند.” “اما آنچه که ما دریافتیم این است که قطرات طعمه می توانند در واقع مقداری از روغن آزاد شده توسط قطرات شکارچی را جذب کرده و باعث ایجاد تبادل روغن بین قطرات منبع غرق شوند. هنگامی که قطرات به اندازه کافی نزدیک می شوند ، عدم تقارن در گرادیان شیمیایی بین این دو ایجاد می کند. قطرات و باعث می شود قطره درنده به سمت طعمه حرکت کند و یک تعقیب و گریز ایجاد کند. “

عدم تقارن شیب شیمیایی روغن تولید شده توسط منبع و غرق باعث ایجاد اختلاف در کشش سطحی روی سطح قطرات درنده و طعمه می شود. گرادیان باعث حرکت قطره درنده (منبع) به سمت قطره طعمه (غرق) می شود. به همین ترتیب ، به دلیل تأثیر شیب شیمیایی ساطع شده توسط شکارچی ، طعمه توسط شکارچی نزدیک شده دفع می شود.

زرزار گفت: “یکی از نتایج شگفت آور این است که برای ایجاد این رفتار نیازی به تفاوت شیمیایی دو قطره روغن نیست.” “ما طیف گسترده ای از ترکیبات شیمیایی روغنها و مواد فعال کننده سطح را مورد بررسی قرار دادیم ، که به ما امکان می دهد مجموعه ای از قوانین حاکم بر این فعل و انفعالات را تنظیم کنیم. ما می توانیم با استفاده از این قوانین قدرت کنشها را با کنترل ترکیبات روغنهای قطره ای یا سورفاکتانتها تنظیم کنیم. “

تیم تحقیقاتی همچنین مدلی را ایجاد کردند که بر اساس اندازه گیری سرعت تعقیب و گریز بین جفتهای قطره ای منفرد ، قادر به حرکت دقیق بسیاری از قطرات بود و می تواند نحوه سازماندهی آنها را به صورت خوشه های بزرگتر که به طرق مختلف حرکت می کنند ، نشان دهد.

مردیت گفت: “آنها واقعاً بعضی اوقات زنده به نظر می رسند.” “هنگامی که بسیاری از قطرات به صورت خوشه ای به هم می پیوندند ، می توانند شروع به چرخیدن ، توقف و راه رفتن ، حرکت مارپیچی و حتی تقسیم به خوشه های کوچکتر کنند.

محققان می گویند با درک انواع قوانین حاکم بر این فعل و انفعالات ، در نهایت می توان از سیستم آنها برای مدل سازی تجربی سیستم های چند بدن استفاده کرد ، از رفتار تعداد زیادی از حیوانات گرفته تا فعل و انفعالاتی که ممکن است در آنها نقش داشته باشد. تکامل زندگی اولیه

زارزار گفت: “آنچه ما انجام می دهیم واقعاً یك تحقیق اساسی و اساسی است كه در آن انگیزه این است كه فرآیندهای در حال انجام را كه می توانند فعالیت چیزهای بی جان مانند قطرات روغن را كنترل كنند ، درك كنیم.” “اما این ایده ها می توانند در زمینه های دیگر مانند خود مونتاژ ، رفتار گروهی و حتی فکر کردن در مورد ریشه های حیات در کره زمین ، جایی که مخلوط های ساده از ترکیبات شیمیایی باید به گونه ای در ساختارهای عدم تعادل سازماندهی شوند ، کاربرد داشته باشند. واضح است که ما همان مواد شیمیایی را درمان کنید ، اما ممکن است بتوانیم پارامترها یا شرایطی را ایجاد کنیم که مثلاً منجر به فعل و انفعالات مشابهی شود. “

تاریخچه تاریخ:

مواد تهیه شده توسط ایالت پن. اصلی ، نوشته شده توسط سام سلتیس. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

منبع: khabar-erfan.ir