Un estudio de un movimiento helicoidal de bacterias llamó nuestra atención. Si la fuerza impulsora en la cola de esta bacteria es lo suficientemente fuerte como para hacer que el fluido de tensión de flujo que se encuentra frente a ella se deforme, puede avanzar.
Todos sentimos que estamos caminando en el barro de vez en cuando, pero para algunas criaturas este es el caso. Muchas bacterias se mueven en líquidos que primero actúan como sólidos pero luego fluyen cuando se estiran por la acción del microorganismo. Hadi Mohammadigoushki de la Universidad Estatal de Florida y sus colegas identificaron dos umbrales clave que un nadador debe cruzar para impulsarse a través de estos líquidos productivamente estresantes, en un experimento que simula una bacteria en espiral nadando en moco.
El equipo creó un modelo de microbio impreso en 3D con forma de sacacorchos, lo colocó en un gel de polímero de alta viscosidad y utilizó un campo magnético para hacerlo girar. Usando técnicas de rastreo de partículas e imágenes, los científicos midieron la velocidad del nadador y tomaron imágenes del campo de flujo que lo rodea. Su investigación mostró que para que el nadador gire, el fluido primero debe superar el límite elástico.
Voltaje de flujo de fluido
La tensión de flujo del fluido debe entonces ser lo suficientemente baja como para provocar que una cantidad significativa de fluido se mueva alrededor del nadador. Ambas situaciones dan como resultado el movimiento solo si el empuje de la cola del nadador es lo suficientemente fuerte como para deformar el fluido circundante; Si no, se queda quieto.
La velocidad de movimiento está determinada por la pendiente de la cola en espiral del nadador después de que comienza el movimiento.
Esta información puede ayudar a predecir cómo las lombrices de tierra mejoran la aireación del suelo, cómo los parásitos frugívoros pueden infectar los cultivos y cómo la Helicobacter pylori se introduce en la mucosa gastrointestinal para formar úlceras. El método experimental también puede proporcionar un estudio más profundo de cuestiones biológicas, médicas y agrícolas relacionadas con el diseño de materiales y la movilidad de los organismos que antes solo podían resolverse teóricamente.
Fuente: physics.aps.org/articles/v16/s35
Günceleme: 17/03/2023 14:07