С помощью компьютерной симуляции команда ученых из университета Оксфорда показала, что естественным движением бактерий можно управлять, создавая микроскопические циклические моторы или другие рукотворные микромеханизмы, например, детали смартфонов. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Крошечные биомоторы могут стать в будущем источниками энергии для приборов широкого спектра — от оптических переключателей до микрофонов для смартфона, пишет Phys.org.
Плотная бактериальная суспензия — пример активных жидкостей, текущих спонтанно. Хотя плавающие бактерии способны собираться в группу и направлять потоки жидкости, обычно они слишком неупорядоченные, чтобы создавать какую-то полезную энергию.
Биоматериал нового типа позволит управлять функциями органов
Идеи
Но когда команда ученых из Оксфорда погрузила решетку из 64 симметричных микророторов в активную жидкость, они обнаружили, что бактерии спонтанно соединяются так, что соседние роторы начинают крутиться в противоположном направлении — простая структурная организация, напоминающая ветряк.
«Замечательно то, что нам не надо было создавать микроскопические турбины заранее. Роторы сами сформировали бактериальные ветрогенераторы, — говорит доктор Тайлер Шендрук. — Способность получать даже незначительный объем механической работы из этой биологической системы важна, потому что не требует входящей энергии и использует биохимический процесс для совершения движения. На микро-уровне, наше исследование показало, что поток, созданный биологическим агрегатом, способен реорганизовать себя таким образом, чтобы создать устойчивую механическую силу для вращения группы микророторов».