ผลึกเหลวสามารถนำมาใช้เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองได้ เผยให้เห็นงานวิจัยใหม่ที่ทำขึ้นในสหรัฐอเมริกา ในบทความที่ตีพิมพ์ใน วารสาร อธิบายถึงวิธีการเคลื่อนย้ายหยดของแบคทีเรียที่ออกฤทธิ์เสถียรไปตามเส้นทางที่กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยควบคุมความสมมาตรที่แตกของผลึกเหลว นักวิจัยพบว่าการจัดตำแหน่งของโมเลกุลคริสตัลสามารถบังคับหยดน้ำให้เคลื่อนที่
เป็นเส้นตรง
ตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่แบบสุ่มในของไหลนิวตัน หวังว่าระบบนี้สามารถใช้สร้างแบบจำลองของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก แบบจำลองการทดลองมีความสำคัญต่อการศึกษาการย้ายและการแบ่งเซลล์ของมนุษย์ เนื่องจากขนาดที่เล็ก อุทกพลศาสตร์ของเซลล์ในของไหลจึงถูกขับเคลื่อนด้วยความหนืด
และไวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง ดังนั้นแบบจำลองที่ประสบความสำเร็จจะต้องมีขนาดที่เทียบเคียงได้กับเซลล์ที่สนใจ อนุภาคที่ออกฤทธิ์จากการทดลองส่วนใหญ่ เช่น แบคทีเรียมีขนาดเล็กเกินไปที่จะใช้เป็นเซลล์จำลอง แต่พวกมันสามารถสร้างอนุภาคที่ออกฤทธิ์ที่ใหญ่กว่าได้เมื่อถูกจำกัดอยู่ภายในหยด
ในงานวิจัยนี้ ภายในหยดของเหลวเต็มไปด้วย แบคทีเรีย และพื้นผิวของมันถูกทำให้เสถียรด้วยสารลดแรงตึงผิว “หยดที่เคลื่อนไหว” เหล่านี้เคลื่อนที่ได้ แต่ไม่เหมือนกับเซลล์ที่สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ได้ หยดจะติดตามการเดินแบบสุ่ม ดังนั้นการกระจัดของมันโดยเฉลี่ยในระยะเวลานานจึงเป็นศูนย์
จุดมุ่งหมายของการวิจัยนี้คือการขยายระบบหยดที่ใช้งานเพื่อสร้างอนุภาคที่เคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่แน่นอน การทำลายสมมาตรและผลึกเหลวมันคือความสมมาตรทรงกลมของหยดน้ำแบบแอ็คทีฟที่ทำให้แน่ใจว่ามันเคลื่อนที่แบบสุ่ม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการแตกสมมาตรเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่
ผลึกเหลวที่สนับสนุนการเรียงตัวของโมเลกุล (โครงสร้างดังกล่าวเรียกว่า nematics) จะยังคงพัฒนาความบกพร่องทางทอพอโลยีที่ยังคงอยู่ในระยะทางไกล รูปแบบลักษณะข้อบกพร่องในการเรียงตัวของโมเลกุลคริสตัลเหลวสามารถสร้างขึ้นได้จากสิ่งกีดขวางและขอบเขต เช่น ผนัง และในกรณีนี้คือ
หยดน้ำเอง
เม่นไฮเปอร์โบลิก สารลดแรงตึงผิวจะบังคับให้โมเลกุลของผลึกเหลวอยู่ในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวของหยด และสภาวะขอบเขตนี้จะแข่งขันกับการเรียงตัวแบบขนานของโมเลกุลที่ผนังกั้น สิ่งนี้ทำให้เกิดข้อบกพร่องที่ด้านหนึ่งของหยดที่เรียกว่าไฮเปอร์โบลิกเม่น
นักวิจัยใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่ไม่ใช่นิวตันของผลึกเหลวเพื่อเคลื่อนหยดน้ำไปตามวิถีการเคลื่อนที่ที่แน่นอน เช่นเดียวกับของเหลวทุกชนิด ผลึกเหลวจะไหลเมื่อได้รับแรงเฉือน แต่ความเร็วของการไหลจะขึ้นอยู่กับการเรียงตัวของโมเลกุล นักวิจัยทำได้โดยการใส่หยดลงในคริสตัลเหลว
แรงเฉือนเกิดจากแบคทีเรียเคลื่อนตัวเข้าด้วยกันตามด้านในของหยด ซึ่งเกิดขึ้นที่ความเข้มข้นสูงเมื่อกระแสน้ำวนปั่นป่วนก่อตัวขึ้น ผลึกเหลวด้านนอกหยดเริ่มไหล และการเรียงตัวของอะโพลาร์ของโมเลกุลหมายความว่าการไหลนั้นไม่สมมาตร ผลึกเหลวเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ หยดห่างจากเม่น
ทำให้เกิดแรงผลักหยดไปข้างหน้า แรงขับนี้มีอิทธิพลเหนือแรงลากที่มีความหนืด โดยความเร็วจะเพิ่มขึ้นโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคสูงถึง 140 ไมครอน ซึ่งมีขนาดประมาณเซลล์ไข่ของมนุษย์
สมมาตรทรงกลม สำหรับหยดน้ำขนาดใหญ่ ความบกพร่องของโทโพโลยีจะสมมาตรเป็นทรงกลม
(คล้ายวงแหวนของดาวเสาร์) ทำให้หยดน้ำเคลื่อนที่ไปทางซ้ายและขวาเท่าๆ กัน นอกจากนี้ยังพบว่าละอองขนาดเล็กกว่านั้นไม่เหมาะสำหรับการเคลื่อนไหวโดยตรง เนื่องจากพวกมันไม่มีแบคทีเรียเพียงพอที่จะก่อตัวเป็นกระแสน้ำวน ในระบบนี้ ภายใต้เงื่อนไขขอบเขตที่เหมาะสม เส้นทางของหยด
สามารถ
ควบคุมได้โดยการจัดตำแหน่งของผลึกเหลว นักวิจัยได้แสดงสิ่งนี้สำหรับผลึกเหลวที่โมเลกุลเรียงตัวกันในวงกลมศูนย์กลาง และหยดที่แอคทีฟจะติดตามการเรียงตัวเป็นวงกลม ในการศึกษาแยกต่างหาก นักวิจัยจะตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างหยดที่ออกฤทธิ์ในผลึกเหลว ซึ่งพวกมันก่อตัวเป็นสายโซ่
การย้ายถิ่นของเซลล์เป็นรากฐานของกระบวนการทางชีววิทยา เช่น การซ่อมแซมเนื้อเยื่อ การพัฒนาตัวอ่อน และการแพร่กระจายของมะเร็ง การวิจัยแสดงให้เห็นถึงการย้ายโดยตรงของหยดที่ใช้งานอยู่ ซึ่งอาจทำให้ระบบเป็นแบบจำลองที่ทำงานได้สำหรับการศึกษาการเคลื่อนไหวของเซลล์
เส้นใยเองอาจมีการใช้งานทางชีวภาพนอกเหนือจากการตรวจจับทางเดินหายใจ เนื่องจากเส้นใยสามารถสร้างขึ้นโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางต่ำกว่าขนาดปกติของเซลล์ (ไม่กี่ไมครอน) นักวิจัยกล่าวว่าสามารถใช้เป็นแนวทางในการเคลื่อนที่ของเซลล์และตรวจจับกระบวนการไดนามิกนี้เป็นสัญญาณไฟฟ้า
ของวิทยาศาสตร์ต้องสนับสนุนผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้ทั้งหมด หากไม่เป็นเช่นนั้น ผู้ที่ดูแลและพัฒนาฐานรหัสฟิสิกส์ขนาดใหญ่ที่ทำงานร่วมกันอาจเริ่มมองหาอาชีพอื่น ท้ายที่สุดพวกเขามีทักษะที่มีค่าและเป็นที่ต้องการของตลาดมากมาย “มี” แฮมเตือน “มีงานที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์มากมายสำหรับพวกเขา”
นั้นน้อยมาก แต่ก็ไม่เป็นไรเพราะเรามีกลไกที่ทำให้สิ่งนั้นตกลง ซึ่งเรียกว่าคณิตศาสตร์” การพัฒนาอุปกรณ์ฟิวชันขนาดกะทัดรัด และการสร้างคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน โดยใช้แนวคิดใหม่ของการระเบิดของไมโครทิวบ์”เป็นสิ่งที่สร้างสนามแม่เหล็กลำดับเมกะเทสลาในใจกลางท่อ
พายุไซโตไคน์ ซึ่งท่วมปอดและอาจนำไปสู่การหายใจล้มเหลว ปัจจุบัน วิธีเดียวที่จะหยุดสิ่งนี้คือการใช้คอร์ติโคสเตียรอยด์ ซึ่งเป็นสารกดภูมิคุ้มกัน แต่เนื่องจากเซลล์อักเสบมีความไวสูงต่อรังสี และในอดีตมีการใช้ LD-RT เพื่อรักษาโรคที่มีการอักเสบอย่างมีประสิทธิภาพ จึงสามารถใช้ LD-RT แทนเพื่อยับยั้งการอักเสบโดยเฉพาะในปอดได้หรือไม่
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
