Как обычно текут жидкости?
Течение обычных жидкостей происходит за счет перепадов давления или приложения сил. Движение биологических жидкостей, например, цитоплазмы в клетках — за счет взаимодействия химических и биологических элементов. Изучение таких процессов внутри организмов поможет произвести машины со свойствами живой материи, как описано в исследовании, опубликованном в Science.
Суть эксперимента
Именно движение жидкости в клетках живой материи изучали ученые в лаборатории. Они взяли несколько биологических субстанций и поместили их в водный раствор. В частности, микротрубки (цилиндрические элементы животных клеток), извлеченные из мозга коровы, молекулы белка кинезина и молекулы аденозинтрифосфата (АТФ). В этом эксперименте молекула белка кинезина использовала АТФ как источник топлива и соединяла микротрубки, двигаясь вдоль них. Ученые одновременно оценивали поток фоновой жидкости и структуру активной сети микротрубок, управляющей такими потоками жидкости.
Выяснилось, что пучки микротрубок образуют самоперестраивающуюся трехмерную изотропную сеть. Она циклически растягивалась и изгибалась. Это движение создавало вихри в потоке жидкости почти 10 часов.
Где может применяться изобретение?
Авторы уверены, что их эксперимент поможет создать совершенно новый класс жидкостей, которые могут течь без применения каких-либо усилий, самостоятельно. Например, совершенно изменится подход к течению жидкости по трубам.