I polimeri ad anello sono un tipo di polimero in cui la catena di monomeri forma un anello chiuso, simile ad un anello o un cerchio. Differiscono dai polimeri lineari, che hanno una catena con due estremità libere. Comprendere il comportamento dei polimeri ad anello è importante in vari campi, tra cui i sistemi di somministrazione dei farmaci, i prodotti per la cura personale e gli additivi alimentari.
Quando un fluido è soggetto a sollecitazione di taglio, come quando uno strato di fluido si muove parallelo a un altro a una velocità diversa, le catene polimeriche solitamente si allineano con il flusso. Questo comportamento è noto come allungamento della catena ed è ben descritto dalle teorie esistenti. Tuttavia, i ricercatori di Cambridge hanno scoperto che i polimeri ad anello sottoposti a taglio mostrano schemi di movimento più complessi.
Utilizzando una combinazione di simulazioni ed esperimenti, i ricercatori hanno osservato che i polimeri ad anello subiscono cambiamenti dinamici nella loro forma e orientamento sotto taglio. Hanno scoperto che gli anelli possono capovolgersi tra diverse conformazioni, come appiattirsi, torcersi e rotolare, portando a traiettorie complesse.
Lo studio ha rivelato che gli schemi di movimento inaspettati dei polimeri ad anello derivano dalla loro topologia unica. La struttura a circuito chiuso degli anelli consente deformazioni e interazioni più complesse rispetto ai polimeri lineari, determinando il comportamento di ribaltamento osservato.
Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che la dinamica dei polimeri ad anello sottoposti a taglio dipende da vari fattori come la dimensione degli anelli, la concentrazione della soluzione polimerica e la velocità di taglio. Questa complessità apre nuove possibilità per controllare il comportamento e le proprietà dei fluidi complessi manipolando questi parametri.
La scoperta di questi modelli di movimento non convenzionali nei polimeri ad anello sottoposti a taglio amplia la nostra comprensione della fisica dei fluidi complessi e ha potenziali implicazioni in campi come la reologia, la scienza dei polimeri e la progettazione dei materiali. Evidenzia la necessità di ulteriori ricerche per svelare il comportamento intricato di questi sistemi e sbloccare le loro potenziali applicazioni.
In conclusione, lo studio condotto dai fisici dell’Università di Cambridge fa luce sugli schemi di movimento inaspettati e complessi dei polimeri ad anello sotto taglio. Questa scoperta rivoluzionaria sfida le teorie tradizionali e apre nuove strade per la ricerca, offrendo approfondimenti che potrebbero portare a progressi in vari settori scientifici e industriali.
