Los polímeros anulares son un tipo de polímero en el que la cadena de monómeros forma un bucle cerrado, parecido a un anillo o un círculo. Se diferencian de los polímeros lineales, que tienen una cadena con dos extremos libres. Comprender el comportamiento de los polímeros anulares es importante en varios campos, incluidos los sistemas de administración de medicamentos, productos de cuidado personal y aditivos alimentarios.
Cuando un fluido se somete a un esfuerzo cortante, como cuando una capa de fluido se mueve paralela a otra a una velocidad diferente, las cadenas de polímeros generalmente se alinean con el flujo. Este comportamiento se conoce como estiramiento de cadena y está bien descrito por las teorías existentes. Sin embargo, los investigadores de Cambridge descubrieron que los polímeros anulares sometidos a cizallamiento muestran patrones de movimiento más complejos.
Utilizando una combinación de simulaciones y experimentos, los investigadores observaron que los polímeros anulares experimentan cambios dinámicos en su forma y orientación bajo cizallamiento. Descubrieron que los anillos pueden cambiar entre diferentes conformaciones, como aplanarse, girarse y girar, lo que lleva a trayectorias complejas.
El estudio reveló que los patrones de movimiento inesperados de los polímeros anulares surgen debido a su topología única. La estructura de bucle cerrado de los anillos permite deformaciones e interacciones más complejas en comparación con los polímeros lineales, lo que da como resultado el comportamiento de volteo observado.
Además, los investigadores descubrieron que la dinámica de los polímeros anulares bajo cizallamiento depende de varios factores, como el tamaño de los anillos, la concentración de la solución polimérica y la velocidad de cizallamiento. Esta complejidad abre nuevas posibilidades para controlar el comportamiento y las propiedades de fluidos complejos mediante la manipulación de estos parámetros.
El descubrimiento de estos patrones de movimiento no convencionales en polímeros anulares bajo cizallamiento amplía nuestra comprensión de la física de fluidos complejos y tiene implicaciones potenciales en campos como la reología, la ciencia de los polímeros y el diseño de materiales. Destaca la necesidad de realizar más investigaciones para desentrañar el intrincado comportamiento de estos sistemas y desbloquear sus aplicaciones potenciales.
En conclusión, el estudio realizado por físicos de la Universidad de Cambridge arroja luz sobre los inesperados y complejos patrones de movimiento de los polímeros anulares bajo cizallamiento. Este hallazgo innovador desafía las teorías tradicionales y abre nuevas vías de investigación, ofreciendo conocimientos que podrían conducir a avances en diversos ámbitos científicos e industriales.
