Mūsu uzmanību piesaistīja pētījums par baktēriju spirālveida kustību. Ja šīs baktērijas astes virzošais spēks ir pietiekami spēcīgs, lai izraisītu tās priekšā esošā plūsmas stresa šķidruma deformāciju, tā var virzīties uz priekšu.
Mēs visi ik pa laikam jūtam, ka ejam pa dubļiem, bet dažiem radījumiem tas tā ir. Daudzas baktērijas pārvietojas šķidrumos, kas vispirms darbojas kā cietas vielas, bet pēc tam plūst, kad mikroorganisms darbojas. Hadi Mohammadigoushki no Floridas štata universitātes un kolēģi eksperimentā, kas imitēja spirālveida baktēriju, kas peld ar gļotām, identificēja divus galvenos sliekšņus, kas peldētājam ir jāpārvar, lai izkļūtu cauri šiem produktīvi saspringtajiem šķidrumiem.
Komanda izveidoja 3D drukātu mikrobu modeli korķviļķa formā, ievietoja to augstas viskozitātes polimēra gēlā un izmantoja magnētisko lauku, lai tas grieztos. Izmantojot daļiņu izsekošanas un attēlveidošanas metodes, zinātnieki izmērīja peldētāja ātrumu un attēloja to apkārtējo plūsmas lauku. Viņu pētījumi parādīja, ka, lai peldētājs varētu pagriezties, šķidrumam vispirms jāpārvar ražas spriegums.
Šķidruma plūsmas spriegums
Šķidruma plūsmas spriegumam tad jābūt pietiekami zemam, lai ap peldētāju pārvietotos ievērojams šķidruma daudzums. Abas situācijas izraisa kustību tikai tad, ja peldētāja astes grūdiens ir pietiekami spēcīgs, lai deformētu apkārtējo šķidrumu; Ja nē, tas paliek nekustīgs.
Kustības ātrumu nosaka peldētāja korķviļķa astes slīpums pēc kustības sākuma.
Šī informācija var palīdzēt prognozēt, kā sliekas uzlabo augsnes aerāciju, kā augļus ēdoši parazīti var inficēt sējumus un kā Helicobacter pylori korķviļķis iekļūst kuņģa-zarnu trakta gļotādā, veidojot čūlas. Eksperimentālā metode var arī nodrošināt padziļinātu izpēti par bioloģiskiem, medicīniskiem un lauksaimniecības jautājumiem, kas saistīti ar materiālu dizainu un organisma mobilitāti, kas iepriekš bija atrisināmi tikai teorētiski.
Avots: physics.aps.org/articles/v16/s35
Günceleme: 17/03/2023 14:07