Пьющие вино люди знают, что хорошее вино полезно поболтать в бокале: процедура проветрит напиток и выделит букет.
И даже этот простой процесс содержит элементы тайны.
Жидкостные динамики давно отмечали, что орбитальное встряхивание производит волну, которая множится вокруг внутреннего края бокала, перемешивая жидкость. «Формирование этой волны, вероятно, было известно с момента начала использования бокалов или любых других цилиндрических емкостей, однако до сих пор не было физического описания процесса», заметил Мохаммед Фархат из политехнического университета Лозанны (Швейцария).
Чтобы выяснить, как происходит это смешивание, Фархат с коллегами воспроизвели подобные волны в прозрачных цилиндрах и использовали современные инструменты для отслеживания движения волн и измерения скорости тока жидкости.
Было установлено, что поскольку волна множится вдоль стенки бокала, жидкость перемещается назад и вперед, снизу вверх и от центра к краям. «Насосный механизм, вызванный волной, является намного более явным у поверхности и скрытым у стенок, что способствует перемешиванию», пояснил Фархат. Группа ученых также обнаружила, что «для данной формы бокала смешивание и кислородонасыщение могут быть оптимизированы посредством выбора диаметра резервуара для взбалтывания и скорости его вращения».
«Интуитивное и эффективное движение вина в бокале вдохновило разработчиков в области биофармацевтики», сказал Фархат: клеточные культуры можно поместить в большие цилиндрические контейнеры или биореакторы и встряхнуть способом наподобие взбалтывания вина в бокале. «Подобные биореакторы предлагают лучшее смешивание и кислородонасыщение, чем современные резервуары, при условии тщательной оптимизации операционных параметров. Наконец, нежная природа орбитального взбалтывания гарантирует лучшую жизнеспособность и повышенный темп роста клеток».
Результаты исследования представлены в ходе конференции по газогидродинамике, которая с 20 по 22 ноября проходит в Балтиморе, Мэриленд.
Зайдите на сайт чтобы оставить комменатрий.