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.