تغییر و شکسانی فیلم چرخان حاوی باکتری ای کلای

مطالعه ی دینامیک مواد زیستی مانند باکتری‎ ها یا سلول های شناگر ‎‎زیستی هم برای زیست شناسان و هم برای فیزیکدانان از اهمیت بسیاری برخوردار بوده است. اندازه گیری میزان جنبدگی سلول ها و دیگر ساختارهای زیستی پارامترهای ماکروسکوپیکی که برای تخمین میزان این جنبندگی ها بکار می روند پژوهش ها بسیاری را به خود اختصاص داده اند. از پارامترهای ماکروسکوپیکی مورد توجه در این مطالعات‏، وشکسانی است. میزان فعالیت ذرات در یک سوسپانسیون روی وشکسانی آن اثر دارد. همچنین نشان داده شده است‏ که مایع حاوی باکتری‏، به عنوان یک سوسپانسیون فعال‏، وشکسانی متفاوتی نسبت به حالت بدون باکتری و یا نسبت به یک سوسپانسیون غیر فعال دارد.‎‎‎ در این پایان نامه برای بدست آوردن پارامتر های ماکروسکوپیکی‏، میزان اثری که این ساختارها در تغییرات سرعت چرخش‏ مایع در حال چرخش دارند. با چرخاندن فیلم نازکی از مایع تحت تنش های مختلف تغییر در سرعت چرخش اندازه گیری می شود. این تغییر در سرعت چرخش برای مایع حاوی باکتری و بدون باکتری در شرایط و تنش یکسان با تغییر در وشکسانی مایع متناسب است. رهیافت استفاد ه شده برای چرخش در این پایان نامه بر مبنای اعمال میدان های الکتریکی به مایع است. در این روش با اعمال میدان الکتریکی خارجی قوی به لایه ی نازک مایع که دو سر آن به اختلاف پتانسیل الکتریکی کوچکی وصل است‏، بطوریکه میدان و جریان الکتریکی در صفحه ی فیلم اعمال شوند‏، چرخش در لایه آغاز می گردد. بزرگی و جهت این چرخش را می توان با بزرگی و جهت میدان و جریان الکتریکی کنترل کرد. ‎‎در این پروژه، با استفاده از این تکنیک تغییرات وشکسانی لایه ی نازکی از سوسپانسیون حاوی باکتری ‎ای-کلای e-coli را نسبت به حالت بدون باکتری‏‏ و حاوی باکتری مرده اندازه گیری کرده ایم.‎‎ در ادامه به بررسی اثر میدان و جریان الکتریکی روی حجمی از مایع‏، به جای لایه ی نازک‏، از مایع پرداخته شده و چرخش در حجمی از مایع به شرط ایجاد تنها یک سطح آزاد‏، برای نخستین بار گزارش شده و مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین چرخش لایه ای آزاد از کریستال مایع 5cb در فاز نماتیک‏‏، با استفاده از تکنیک گفته شده‏، بررسی گردیده است. کریستال های مایع به دلیل خواص فیزیکی و اپتیکی ویژه شان توجهات زیادی به خود جلب کرده است. نحوه ی جهت گیری مولکول های کریستال مایع با تغییر میدان های الکتریکی اعمال شده کنترل گردیده است. در دهه های اخیر برهمکنش میدان الکتریکی و شاره، بسیار مورد توجه بوده و کاربرد فراوانی یافته است. دلیل توجه فراوان به این بخش، استفاده از میدان های الکتریکی برای کنترل رفتار شاره می باشد. با توجه به پیشرفت های اخیر در ساخت سیستم هایی در ابعاد کوچک کنترل شاره ها در ابعاد ریز اهمیت فراوانی یافته است و بر همکنش میدان الکتریکی و مایع برای کنترل رفتار مایع مورد توجه بوده است. تکنیک چرخاندن مایع‏، که در این پروژه ارائه شده است‏، کمک شایانی به عملی شدن ایده کنترل مایع در ابعاد کوچک و ساخت آزمایشگاه شاره ای کوچک با قابلیت های متنوع خواهد نمود. چنین آزمایشگاه کوچک این امکان را فراهم می کند، که تعداد بسیار زیادی آزمایش را بر روی مقدار اندکی شاره، با دقت و سرعت زیاد انجام داد.