INNOVAZIONE
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Nuove potenzialità della “materia attiva” Studi sperimentali di emulsioni attive con nuove proprietà meccaniche di Pasquale Santilio
flusso esterno con un profilo di velocità lineare. Antonio Lamura dell’Istituto per le applicazioni del calcolo del Cnr- Iac e coautore dello studio, ha dichiarato: «In letteratura sono descritti studi su gel no studio condotto dall’Istituto per le applicazioni del contrattili, come le sospensioni di microalghe, che riportano un aucalcolo del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr- Iac), mento della viscosità con l’attività del sistema. Nel nostro lavoro able Università di Bari ed Edimburgo e l’Istituto italiano di biamo studiato, attraverso simulazioni numeriche basate sul metodo tecnologia, ha permesso di osservare le proprietà morforeticolare di Boltzmann, il comportamento dinamico di una emullogiche e viscose di una emulsione, contenente due fluidi di cui uno sione composta da una miscela di un fluido passivo e un gel polare attivo (autopropulso), sotto l’azione di un flusso con profilo lineare. contrattile attivo in presenza di un surfattante che favorisce l’emulLa ricerca ha potuto mostrare che, in presenza di opportune consificazione dei due fluidi. Troviamo diversi modi in cui i due fluidi dizioni, il flusso imposto e l’attività del fluido riescono a favorire si organizzano al variare dell’attività contrattile e del flusso imposto. È di particolare interesse la formazione di un canale soffice in cui il la formazione di un canale soffice in cui il fluido passivo scorre fra due strati di materiale attivo. I risultati, che sono stati pubblicati fluido passivo scorre tra due strati di materiale attivo. Con il nostro sulla rivista Scientific Reports, aprono la stramodello siamo in grado di verificare che l’attida a studi sperimentali di emulsioni attive con vità del fluido è fondamentale per stabilizzare La ricerca è di Cnr- Iac, nuove proprietà meccaniche dalle notevoli ed il canale e caratterizzare quantitativamente il esponenziali possibilità applicative. comportamento del sistema determinandone Università di Bari e di Molti di noi si saranno certamente imbattula viscosità». Edimburgo e Istituto ti nell’osservazione di stormi di uccelli, banchi L’importanza e la straordinarietà che rivedi pesci e altri gruppi di animali che sembrano ste lo studio della materia attiva, risiede nella italiano di tecnologia muoversi in modo sincronizzato e organizzato proposizione di un esempio di sistemi fuori tanto da sembrare un unico corpo animato. Lo dall’equilibrio e, quindi, in grado di fornire stesso accade in ambiti più piccoli: sospensioni di batteri, tessuti cella realistica possibilità di costruire e testare nuovi approcci teorici. lulari e organismi artificiali in grado di muoversi autonomamente Inoltre, quelle che vengono considerate le più recenti tecnologie, mostrano movimenti di gruppo sorprendenti. Questi sistemi sono poichè caratterizzate dall’utilizzo di materiale biologico su micro e quelli che vengono denominati “materia attiva”, un termine coniato nano scale, incorporano materiali attivi. solo da pochi anni al fine di descrivere queste strutture composte da «Per questo motivo descrivere ed essere in grado di predire molti elementi biologici o artificiali, dove ogni singolo elemento è in nuove proprietà, avrà un forte impatto su nuove tecnologie. Da grado di estrarre energia, fornita internamente o dall’esterno e, in tal questo punto di vista ci auguriamo che i nostri risultati possano stimolare nuovi studi sperimentali capaci di creare emulsioni attive modo, generare movimento. Questo determina la comparsa di nuovi caratterizzate dalla presenza di canali microfluidici soffici con nuoeffetti sorprendenti come flussi spontanei, separazione di fase attiva e proprietà fluide nuove. Di particolare interesse è la ricca fenomeve proprietà meccaniche dalle notevoli possibilità applicative», ha nologia che i materiali attivi evidenziano quando sono sottoposti a così concluso il ricercatore del Cnr –Iac Antonio Lamura.
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Il Giornale dei Biologi | Novembre/dicembre 2020
