本报讯 徐宁教授研究组在活性物质流变性质的研究中取得重要进展,相关研究成果于6月6日在线发表在《美国科学院院刊》。
徐宁研究组系统比较了活性物质和剪切体系的流变性质,主要针对它们的稀释现象即粘度随活性力或剪切应力增大而减小的现象,发现活性物质的粘度随活性力的变化与剪切体系的粘度随剪切应力的变化有非常相似的行为。它们的稀释都源于原本形成逾渗的颗粒团簇被打破的微观机理,团簇被打破得越快,粘度下降得越剧烈。对于普通的牛顿流体,剪切作用只能使流体中的分子倾向于沿着剪切流场方向运动,由此形成逾渗团簇并一直维持,因此粘度无法随剪切应力变化。然而,活性物质的加入改变了这一局面。由于活性力的方向可以随机发生偏转,从而赋予了活性物质破坏逾渗团簇的能力,造成溶液粘度的下降。该工作给出了大肠杆菌造成类“超流”现象的可能解释,并且进一步丰富了活性物质和剪切体系存在潜在关联的证据,为非平衡体系的统一描述提供了更多的素材。
博士研究生莫若阳为论文第一作者,徐宁教授为通讯作者。
(物理学院 合肥微尺度物质科学国家研究中心)