Home » Știință » Ce au învățat fizicienii de la intestinele de rechin?

Ce au învățat fizicienii de la intestinele de rechin?

Publicat: 23.02.2023

În 1920, inventatorul Nikola Tesla a brevetat un tip de țeavă pe care el a numit-o „conductă valvulară”, care a fost construită pentru a atrage fluidul într-o singură direcție, fără piese în mișcare sau energie adăugată, și are aplicații variind de la robotică moale la implanturi medicale. Ce legătură are aceasta cu intestinele de rechin?

În 2021, oamenii de știință au descoperit că intestinele de rechin funcționează aproape în același mod, favorizând fluxul de fluid într-o direcție: de la cap spre pelvis.

Ido Levin, fizician în laboratorul lui Sarah Keller, de la Universitatea din Washington, din SUA, a devenit interesat de fluxul fizic al fluidului prin aceste intestine spiralate ale rechinilor. Studiul ce implică aceste organe apare în Proceedings of the Royal Society B.

Ce putem învăța de la intestinele de rechin?

Levin a explicat că „cercetătorii studiului din 2021 au conectat un tub la intestinele rechinului și au introdus apă cu glicerină, un fluid foarte vâscos. Și au arătat că dacă conectați aceste intestine în aceeași direcție cu a unui tract digestiv, veți obține un flux de fluid mai rapid decât dacă le conectați invers”.

„Ne-am gândit că acest lucru este foarte interesant din perspectiva fizicii… Una dintre teoremele din fizică afirmă că, dacă iei o conductă și introduci fluid foarte lent prin ea, vei avea același debit dacă o întorci invers. Deci am fost foarte surprins să văd experimente care contrazic teoria. Dar apoi îți amintești că intestinele nu sunt făcute din oțel; sunt făcute din ceva moale, așa că în timp ce fluidul curge prin ‘conductă’, acesta o deformează”, spune Levin.

Structuri moi imprimate 3D

Pentru a studia dinamica fluidelor prin conducte spiralate, Levin și Keller au colaborat cu colegi din grupul Nelson de la Universitatea din Washington pentru a crea structuri moi, 3D, care imită anumite aspecte ale intestinelor rechinilor.

„Acum 15 sau 20 de ani, era imposibil să încercăm să reconstruim aceste forme cu materiale artificiale”, a spus Levin.

Atunci când au folosit un material rigid pentru a imprima 3D formele, nu a existat nicio diferență în fluxul fluidului într-o direcție sau în alta. Cu toate acestea, imprimarea formelor folosind un elastomer mai moale a dus la un flux mai rapid de fluid într-o anumită direcție. Folosind aceste structuri imprimate 3D, echipa studiază modul în care raza, înclinarea și grosimea structurii interioare influențează fluxul fluidului, scrie Phys.org.

O cercetarea ce ar putea duce la noi tipuri de roboți

Cu materialele mai moi, ei pot studia, de asemenea, legătura dintre debit și modul în care se deformează conducta. Înțelegerea acestor parametri va ajuta la proiectarea unor structuri similare care pot fi folosite pentru lucruri precum robotica moale.

Până de curând, roboții au fost fabricați din materiale rigide și balamale. Dar folosirea materialelor moi care se pot deforma în diferite moduri, precum o caracatiță, deschide o întreagă lume de posibilități, explică Levin, „acesta este un pas înainte în încercarea de a înțelege mecanica de bază a interacțiunii dintre membrane și flux”. Într-o zi, acest sistem aparent simplu ar putea controla dispozitivele industriale sau medicale.

Vă recomandăm să citiți și:

Mini-intestine umane, parțial funcționale, au fost crescute în șoareci

Cercetătorii lucrează la lentilele de contact cu navigație GPS

Medicamentele controlate de lumină ar putea oferi terapii precise împotriva cancerului

Aerogelul cu uraniu ar putea fi motorul de care avem nevoie pentru colonizarea spațiului

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Cum va fi vremea la început de vară? Meteorologii anunță ce temperaturi ne așteaptă
Cum va fi vremea la început de vară? Meteorologii anunță ce temperaturi ne așteaptă
Program „Străzi deschise” din București, weekendul 25 și 26 mai
Program „Străzi deschise” din București, weekendul 25 și 26 mai
Câinele care a devenit viral și a inspirat meme-ul „doge” a murit
Câinele care a devenit viral și a inspirat meme-ul „doge” a murit
„Procesul maimuţei”. Un profesor a ajuns în faţa judecătorilor pentru că l-a predat pe Darwin
„Procesul maimuţei”. Un profesor a ajuns în faţa judecătorilor pentru că l-a predat pe Darwin
Vulturii și‐au schimbat traseul de migrație pentru a evita războiul din Ucraina
Vulturii și‐au schimbat traseul de migrație pentru a evita războiul din Ucraina
Rusia ar fi lansat o armă misterioasă pe orbita Pământului, spune Pentagonul
Rusia ar fi lansat o armă misterioasă pe orbita Pământului, spune Pentagonul
Primul proiect din lume care transformă deșeurile din poliester în haine
Primul proiect din lume care transformă deșeurile din poliester în haine
Ce putem face fiecare, la nivel individual, pentru a combate schimbările climatice?
Ce putem face fiecare, la nivel individual, pentru a combate schimbările climatice?
Witold Pilecki, spionul polonez de la Auschwitz
Witold Pilecki, spionul polonez de la Auschwitz
(P) 10 Lucruri de care să ții cont când alegi orașul în care să locuiești
(P) 10 Lucruri de care să ții cont când alegi orașul în care să locuiești
O furtună văzută din spațiu arată ca „o meduză uriașă”. Cum este explicat fenomenul rar?
O furtună văzută din spațiu arată ca „o meduză uriașă”. Cum este explicat fenomenul rar?
Un cod misterios din templele asiriene antice, în sfârșit elucidat
Un cod misterios din templele asiriene antice, în sfârșit elucidat
Avertismentul oamenilor de știință: Roboții învață să mintă tot mai bine!
Avertismentul oamenilor de știință: Roboții învață să mintă tot mai bine!
O nouă metodă de reciclare ar putea rezolva una dintre cele mai mari provocări ale lumii
O nouă metodă de reciclare ar putea rezolva una dintre cele mai mari provocări ale lumii
Legătura ciudată dintre coșmaruri și bolile autoimune
Legătura ciudată dintre coșmaruri și bolile autoimune
(P) Ulei pentru cutie de viteze manuală: caracteristici de care să ții cont pentru ca mașina să funcționeze perfect
(P) Ulei pentru cutie de viteze manuală: caracteristici de care să ții cont pentru ca mașina să funcționeze perfect
Test de cultură generală. Ce au oamenii și nu are niciun alt animal de pe Pământ?
Test de cultură generală. Ce au oamenii și nu are niciun alt animal de pe Pământ?
Dr. Mihai Niculescu, Părintele Nutriției spune adevărul despre DIETE și SLĂBIT, în EXCLUSIVITATE, la „Altceva cu Adrian Artene”
Dr. Mihai Niculescu, Părintele Nutriției spune adevărul despre DIETE și SLĂBIT, în EXCLUSIVITATE, la „Altceva cu ...