مطالعه تغییرات جریان پذیری و خواص سطحی سامانه فعال باکتری اشریشیا کلی/آب/پلی وینیل پیرولیدن

چبررسی رفتار جریان های حاوی ذرات فعالی همچون باکتری، موضوع جدیدی است که توانایی تعریف در کاربردهای گسترده را دارد. تحرک محلول باکتری، به دلیل نیروی هیدرودینامیک، نیروی برشی در اطراف سلول ایجاد می کند که بر رفتار سیال تاثیر می گذارد. در این تحقیق برای بررسی رفتار باکتری اشریشیا کلی در محیط آب/پلیمر با استفاده از رئومتر برشی، تغییرات گرانروی محلول بررسی شد. در مطالعه حاضر، با انتخاب غلظت (۰/۰۱گرم بر میلی لیتر) و وزن مولکولی مناسب از پلی وینیل پیرولیدن (۳۶۰کیلودالتون)، فعالیت باکتری اشریشیا کلی در آزمون رئومتری و باسرعت های برشی مختلف بررسی شد. همچنین، تاثیر حضور سه گونه باکتریایی اشریشیا کلی، استوباکتر گزیلینوم و استافیلوکوکوس اورئوس در میزان تنش بین سطحی سیال، به کمک آزمون ویلهلمی بررسی شد. فعالیت باکتری سبب کاهش گرانروی محلول نسبت به محلول عاری از باکتری می شود. همچنین داده های گرانروی نسبی محلول در محدوده وسیعی از سرعت های برشی و در رقت های مختلف باکتری، تحلیل شد؛ آن گونه که گرانروی نسبی در حالت رقیق و سرعت های برشی کم (یک برثانیه)، کمتر از یک و در سرعت های برشی بیشتر، افزایش یافته است. در این پژوهش، به منظور تحلیل و ارتباط حرکت جمعی، کسر حجمی باکتری ۰/۸ شد. همچنین، اگر چه میزان کاهش کشش سطحی در سه محلول باکتریایی مقادیر متفاوتی نشان دادند، اما روند کاهش تنش سطحی در آنها، می تواند شاهدی بر تاثیر فعالیت باکتری بر رفتار جریان پذیری سیال باشد. فعالیت باکتری اشریشیا کلی سبب سهولت جریان پذیری سیال در محدوده سرعت های برشی کم می شود. مشاهده گرانروی کاهش یافته در این ذره فعال می تواند کاربردهای جدیدی را با توجه به کاهش انرژی مورد نیاز برای جریان پذیری آن تعریف نماید.

کلیدواژه ها:

E.coli ، Rheology ، Interfacial tension ، Viscosity ، Newtonian behavior ، اشریشیا کلی ، رئولوژی ، کشش سطح ، گرارنروی ، رفتار غیرنیوتنی