Fizičari koriste kapljice ulja kako bi proučavali kako bakterije i drugi jednostanični organizmi plivaju

Unatoč relativnoj jednostavnosti svog oblika, jednostanična stvorenja razvila su složene oblike za proučavanje

okolni prostor.Istraživači s Instituta Max Planck za dinamiku i samoorganizaciju proveli su niz eksperimenata kako bi otkrili fizičke mehanizme koji određuju strategije kretanja mikroplivača.

U prvom eksperimentu istraživači su proučavali kakopokretni mikroplivači utječu jedni na druge. U njihovom eksperimentu, mikroskopske kapljice ulja u otopini sapuna pomiču se neovisno jedna o drugoj, ispuštajući malu količinu ulja.

Isti "contrails" koji mogukako bi otjerali druge mikroorganizme, bakterije ostavljaju za sobom, kažu znanstvenici. Mikroplivači mogu odrediti je li drugi organizam nedavno bio na istom mjestu. Ta strategija vodi samoizbjegavanju, objašnjavaju autori rada. 

Mikroorganizmi se odbijaju od tragova i krećuu zatvorenom krugu daleko od drugih. U ovom slučaju, djelovanje odbijanja jednog "plivača" od putanje drugog određeno je kutom približavanja i vremenom proteklim od prvog plivanja.

Plutajuće čestice ostavljaju "kontrail" koji odbija druge čestice. Slika: MPI-DS / Maass

U drugom eksperimentu znanstvenici su pokazali da zaKako bi se kretali protiv struje u uskom kanalu, mali organizmi koriste hidrodinamičku interakciju sa stijenkom kanala. Ova vrsta kretanja objašnjava, na primjer, kako se patogene bakterije kreću kroz krvne žile.

Osim toga, znanstvenici su proučavali kolektivhidrodinamičko ponašanje velikog broja mikroplivača. Otkrili su da brojne kapljice mogu formirati klastere koji lebde poput lebdjelica ili se dižu i okreću poput malih helikoptera. U tom slučaju se pojedinačne čestice ne bi mogle kretati na ovaj način.

Aktivni mikroplivači mogu formirati rojeve koji se spontano počnu okretati i dizati poput mikroskopskih helikoptera. Slika: MPI-DS / Maass

Istraživači vjeruju da se različiti obrasci kretanja pronađeni u mikroorganizmima mogu koristiti za dizajn nanorobota i razvoj mehanizama ciljane isporuke lijekova.

Čitaj više:

Znanstvenici su snimili čudno stvorenje s pipcima koje su zamijenili za cvijet

Kineska raketa izvan kontrole uskoro će se vratiti na Zemlju. Što se događa

Pomorski arheolozi pronašli su olupinu srednjovjekovnog brodoloma