15:53 2022-05-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Modelarea comportamentului și dinamicii microînotătorilor
_ Modelarea comportamentului și a dinamicii microînotători
Înțelegerea grupării și mișcării microînotătorilor are o gamă largă de aplicații, de la sănătatea umană până la abordarea problemelor ecologice.
Microinotătorii sunt entități biologice care variază de la spermatozoizi la fitoplancton și bacterii, ceea ce înseamnă că studiul lor poate avea implicații pentru domenii din știință la fel de diverse precum sănătatea umană și ecologia.
O nouă lucrare publicată în European Physical Journal E analizează dinamica microînotătorilor sub gravitație. Este scris de o echipă de la Institutul de Fizică Teoretică de la Institutul de Tehnologie din Berlin: Felix Rühle, Arne W. Zantop și Holger Stark.
„Supervizorul meu, profesorul Holger Stark și echipa noastră au fost de multă vreme sunt interesați de comportamentul colectiv al microînotătorilor”, spune Rühle. „În acest domeniu, modelele formate de organisme biologice, cum ar fi algele și bacteriile, sunt cunoscute sub numele de bioconvecție.”
De exemplu, Rühle indică pete de alge din ocean, care pot fi o problemă ecologică.< /p>
Echipa se concentrează pe squirmers — un model pentru un microînotător sferic care înot în Stokes flow — pentru a identifica diferite stări dinamice pentru astfel de sisteme.
„Pentru acest proiect, am fost interesați de un anume un fel de formare a modelului care are loc sub gravitație— înotătorii se reorientează reciproc mediat de câmpul de curgere pe care îl creează în fluid”, continuă Rühle. „Dar, în același timp, au tendința de a îndrepta în sus — anti-paralel cu gravitația. Mișcarea dirijată de o combinație a acestor efecte se numește girotaxie și arătăm cum și când se formează clusterele în aceste condiții în simulări numerice. „
În timp ce bioconvecția poate avea multe cauze posibile, cum ar fi difuzia oxigenului, accesul la lumina soarelui sau fluxurile turbulente, Rühle explică că simulările echipei arată că două „ingrediente” sunt suficiente pentru formarea clusterelor. Acestea sunt interacțiunile gravitaționale și hidrodinamice cu puterea cuplului gravitațional de reorientare — care apare datorită faptului că centrul de masă este sub centrul geometric , controlând dimensiunea clusterelor.
„Această perspectivă ne ajută să înțelegem mai bine despre modele biologice în general”, conchide Rühle.
Comentarii:
Adauga Comentariu