Buzz
Loài giun nhỏ bé, bị uống say và đặt vào một thiết bị quay vòng nhanh đến khiến người ta chóng mặt có thể giúp con người khám phá sâu hơn về thế giới này.
Trong khoang xoay tròn đó, có một nhóm giun say mê mải với số lượng lên tới hàng trăm con; dường như chỉ cần rượu là đủ làm cho tâm trí rối bời, nhưng thực ra vẫn có thể tận dụng thiết bị thí nghiệm để làm cho tình trạng hoa mắt trở nên nghiêm trọng hơn nữa.
Ban đầu, thí nghiệm này có vẻ hơi kỳ lạ, nhưng mục đích của nó thì vô cùng quan trọng. Các nhà nghiên cứu muốn hiểu rõ hơn về polyme hoạt động, tức là các hợp chất có khối lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có sự lặp lại nhiều lần các đơn vị cơ bản, polyme tồn tại ở cả tự nhiên (như chuỗi ADN) và cũng có thể được tạo ra bởi con người.
Các nhà vật lý đề xuất rằng giun thuộc chi Tubifex (tên khoa học Tubifex tubifex, là một loài giun đốt, thường sống trong ao hồ và sông trên nhiều lục địa khác nhau) có thể là đối tượng chính trong nghiên cứu về polyme hoạt động, thậm chí có thể là nguồn cảm hứng cho một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới được gọi là polyme sống.
“Polyme hoạt động là một hệ thống rất thú vị, bởi vì chúng tồn tại rất phong phú trong các hệ thống sinh học với các độ dài khác nhau”, Antoine Deblais, nhà khoa học tại Đại học Amsterdam và cũng là một trong số các tác giả của nghiên cứu này chia sẻ với Gizmodo. “Ở mức nano và hiển vi, sinh học cung cấp nhiều ví dụ về các cấu trúc hoạt động linh hoạt, từ sợi actin, vi ống, cho đến lông roi của tinh trùng, tảo, vi khuẩn, và một loạt các vi sinh vật khác. Bằng cách sử dụng những hệ thống cơ bản như polyme hoạt động này, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về các sợi hoạt động nói chung”.
Hiện tại, trong lĩnh vực khoa học, không có hệ thống thử nghiệm sẵn để phục vụ cho việc nghiên cứu về polyme chủ động, điều này làm cho việc quan sát các chuyển động của chúng trở nên vô cùng khó khăn. Thử nghiệm “quay vòng giun say uống” này sẽ bao gồm việc thả giun vào nước, mô phỏng polyme chủ động - một hệ thống gồm các cá thể đơn lẻ có khả năng di chuyển theo các cách riêng. Ngoài ra, việc quan sát cũng trở nên dễ dàng hơn khi cả giun và cồn đều dễ tìm kiếm.
Đội ngũ nghiên cứu quan sát một lượng lớn giun nằm trong một thiết bị đo lưu chất (rheometer), dụng cụ được sử dụng để đo đạc chuyển động của chất lỏng hoặc chất nhầy khi có lực tác động. Họ đổ giun Tubifex vào khoang chứa và quan sát chuyển động của chúng dưới các điều kiện khác nhau; kết quả cho thấy rằng giun sẽ di chuyển chậm lại khi nhiệt độ giảm hoặc khi dung dịch có độ cồn 5%.
Khi nhiệt độ giảm đến mức đủ thấp hoặc lượng cồn tăng đến mức đủ cao, giun sẽ ngừng di chuyển, và hiện tượng “shear thinning” sẽ xuất hiện, tại đó các sợi trong hệ dung dịch sẽ chuyển động theo cùng một hướng, tạo điều kiện cho việc dòng chảy trở nên dễ dàng hơn. Tuy nhiên, khi cồn được loại bỏ, hiện tượng loãng tuyệt đối sẽ giảm do lũ giun bắt đầu di chuyển theo các hướng ngẫu nhiên.
Các nhà vật lý dự định lặp lại thử nghiệm này trên chuỗi polyme thường, để quan sát xem điều gì sẽ xảy ra khi hiện tượng di chuyển ngẫu nhiên diễn ra.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Physical Review Letters.
