Polacy rozwiązali zagadkę lepkości w skali nano

Polscy naukowcy odnieśli kolejny sukces. Jak wskazuje to sama nazwa wpisu, udało im się rozwiązać zagadkę lepkości w skali nano. Brzmi to ciekawie, ale z pewnością niewiele naszym czytelnikom mówi, dlatego już wyjaśniam o co w tym chodzi.

Odkryto międzygwiezdny antracen

Nawet nie będąc naukowcem nie trudno sobie wyobrazić, że we wnętrzu żywych komórek lepkość środowiska musi być olbrzymia. I tak jest rzeczywiście – przewyższa ona nawet milion razy lepkość wody, tak więc białka powinny poruszać się w niej niezwykle wolno. Te jednak nic sobie z tego nie robią i śmigają jak w zwykłej wodzie. Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) odkryli nową zasadę fizyczną, która wyjaśnia to zjawisko.

Zespół pod kierownictwem prof. Hołysta wykazał, że w każdym układzie hydrodynamicznym istnieje fundamentalna skala długość, przy której następuje przejście od makro do nanolepkości. Jej wielkość i zależy od rozmiarów obiektów obecnych w płynie.

Jeśli cząsteczka polimeru ma rozmiar 10 nanometrów, wówczas każdy obiekt od niej większy, zanurzony w polimerze, będzie odczuwał lepkość makroskopową, a każdy mniejszy – nano – wyjaśnia prof. Hołyst

Zmiany lepkości mają charakter eksponencjalny i w okolicy fundamentalnej skali długości są bardzo gwałtowne. Zmniejszenie rozmiaru płynącego obiektu o 10 nanometrów może się wówczas wiązać ze zmianą lepkości aż o 5-6 rzędów wielkości. Wynika też z tego, że równania hydrodynamiczne, w których parametr lepkości jest stały, trzeba będzie w przyszłości przeformułować. Eksperymenty prowadzono przez pięć lat – przez dwa lata były one sponsorowane m.in. przez brytyjski koncern Unilever, zainteresowany wykorzystaniem wyników przy projektowaniu nowych szamponów i odżywek.