(c) Graphicstock

Samohybné kapaliny – čerpadlo na bázi mikrotubulů

Není třeba rozdílu tlaku ani gravitace. Mohla by jednou ropa téct potrubím „sama“?

Výzkum, který má vést ke zcela nové třídě kapalin i systémů pro jejich proudění, byl inspirován mechanismy fungujícími v živých buňkách. Díky speciálním elastickým přenosovým vláknům – mikrotubulům – mohou buňky v závislosti na podnětem z vnějšího prostředí měnit svůj tvar. Mikrotubuly rostou, smrskávají se, ohýbají a jinak transformují, čímž na základní úrovni mění i podobu buňky. Základ tohoto procesu spočívá v polymeraci a naopak disociaci vlákna, jehož základem je bílkovina tubulin.

Výzkumníci extrahovali mikrotubuly z buněk skotu a vložili je do vodného roztoku, kam přidali další dvě složky: ATP a kineziny (proteiny, které se v buňce pohybují po vláknech mikrotubulů a transportují různé látky). Mikrotobuly byly uspořádány rovnoběžně a molekula kinesinu obě vlákna kolmo spojovala. Po spotřebování energie z ATP se kinesin začal pohybovat, oba konce molekul každý opačným směrem – molekula se začala otáčet, čímž vlákna mikrotobulů odstrčila od sebe a propojená struktura se rozpadla. Brzy se ale objevila nová molekula kinezinu a osamocené vlákno zase spojila s nějakým jiným. V kapalině tak vznikl vířící vzor, tyto víry se navíc podařilo synchronizovat, takže vytvářely proud směřující jedním směrem.

Viz ilustrační video na YouTube

Podobně se usměrňuje i tok kapaliny v buňce, ačkoliv tam vše funguje mnohem komplikovaněji. Jak uvádějí autoři výzkumu, i tak se ale poprvé podařilo postavit mikroskopický motor – čerpadlo – které ke své činnosti potřebuje pouze ATP. Lze si představit, že v určitém uspořádání by třeba ATP mohl tento typ stroje krást z okolních buněk.
Vědci z Brandeis Materials Research Science and Engineering Center (MRSEC), instituce spadající pod americkou National Science Foundation, publikovali výsledky příslušného výzkumu v Science.

Zdroj: Phys.org

Na podobné téma viz i článek
Geometrie a podivné chování vody v kapilárách
Trubička o určité geometrii se vyprázdní pouze díky kapilárním silám, tedy i bez přítomnosti gravitace. Zde se ovšem kapalina opravdu pohybuje bez vnější dodávky energie.

Zdroj: Phys.org

Přinese smrt? Podívejte se na pohyb hvězdy Gliese 710, která nás v budoucnu mine

Evropská kosmická agentura uveřejnila pěkná videa, která zachycují událost, k níž v budoucnu dojde. První …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close