Sciencemag.cz
Doporučujeme
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
