Uno studio sul movimento elicoidale dei batteri ha attirato la nostra attenzione. Se la forza motrice nella coda di questo batterio è abbastanza forte da causare la deformazione del fluido di stress di flusso davanti ad esso, può spostarsi in avanti.
Di tanto in tanto ci sentiamo tutti come se stessimo camminando nel fango, ma per alcune creature è proprio così. Molti batteri si muovono in liquidi che prima si comportano da solidi ma poi fluiscono quando vengono stirati dall'azione del microrganismo. Hadi Mohammadigoushki della Florida State University e colleghi hanno identificato due soglie chiave che un nuotatore deve attraversare per spingersi attraverso questi liquidi produttivamente stressanti, in un esperimento che simula un batterio che nuota a spirale nel muco.
Il team ha creato un modello di microbo stampato in 3D a forma di cavatappi, lo ha inserito in un gel polimerico ad alta viscosità e ha utilizzato un campo magnetico per farlo ruotare. Utilizzando tecniche di tracciamento delle particelle e di imaging, gli scienziati hanno quindi misurato la velocità del nuotatore e hanno ripreso il campo di flusso che lo circonda. La loro ricerca ha mostrato che affinché il nuotatore possa girare, il fluido deve prima superare lo stress di snervamento.
Tensione di flusso del fluido
La tensione di flusso del fluido deve quindi essere sufficientemente bassa da far muovere una quantità significativa di fluido attorno al nuotatore. Entrambe le situazioni si traducono in movimento solo se la spinta della coda del nuotatore è abbastanza forte da deformare il fluido circostante; In caso contrario, rimane fermo.
La velocità di movimento è determinata dall'inclinazione della coda a cavatappi del nuotatore dopo l'inizio del movimento.
Queste informazioni possono aiutare a prevedere in che modo i lombrichi migliorano l'aerazione del suolo, in che modo i parassiti mangiatori di frutta possono infettare le colture e in che modo l'Helicobacter pylori si insinua nella mucosa gastrointestinale formando ulcere. Il metodo sperimentale può anche fornire uno studio più approfondito delle questioni biologiche, mediche e agricole relative alla progettazione dei materiali e alla mobilità degli organismi che in precedenza erano risolvibili solo teoricamente.
Fonte: physics.aps.org/articles/v16/s35
Günceleme: 17/03/2023 14:07