Hidrodinâmica de Fluidos Ativos em Microescoamentos

Resumo

Este projeto tem como objetivo apresentar uma resposta de estudo referente aos diversos aspectos fundamentais de suspensões particuladas complexas. Esta proposta pretende explorar a física das suspensões ativas, compostas de micro-organismos, proteínas etc. Para este propósito, uma suspensão de Caenorhabditis elegans, um nematoide, é considerada. O comportamento locomotor de micro-organismos pode ser fortemente influenciado pela reologia do fluido ambiente. Neste projeto, uma investigação experimental será conduzida, visando entender os efeitos da presença deste nematoide no fluido base. Além disso, o comportamento de ondulatório do C. Elegans é modificado em função das mudanças no fluido base. Métodos de rastreamento são utilizados para medir os dados cinemáticos do nematoide (incluindo a velocidade de propulsão) e o campo de velocidades. Experimentos revelam que este nematoide se movimenta de forma periódica, gerando uma onda propagante que decai da cabeça ao rabo. Esta movimentação ondulatória é geradora de propagação das ondas que se decompõem da cabeça à cauda. Esta forma de locomoção é comumente encontrada em organismos sujeitos ao regime de baixo número de Reynolds, no qual as forças viscosas são dominantes. Os modelos propostos serão comparados as caracterizações reológicas e com simulações feitas na Universidade de São Paulo. Os resultados de caracterização também serão utilizados em microcanais. A investigação experimental destes sistemas particulados complexos deve levar a uma série de respostas para algumas questões em aberto na literatura atual sobre suspensões passivas, ativas e híbridas.