Ученые заставили бактерий крутить огромную наношестеренку

Шестеренка в бактериальном "супе". Желтая отметка позволяет следить за вращением шестеренки. Изображение авторов исследования

Ученые разработали технологию, которая позволяет извлекать энергию из хаотического движения бактерий. Статья исследователей пока не опубликована в рецензируемом журнале, но ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Объектом интереса авторов были бактерии Escherichia coli, которые могут самостоятельно передвигаться в жидкой среде, используя жгутик. Идея исследователей заключалась в следующем: если поместить в сосуд с бактериями, например, шестеренку, то микроорганизмы смогут вращать ее, ударяясь о зубцы. У этой схемы есть один принципиальный недостаток: бактериальные клетки плавают в сосуде равномерно во всех направлениях, поэтому они будут вращать шестеренку в обе стороны и результирующий вращательный момент будет нулевым.

В конце прошлого года ученые опубликовали теоретические выкладки, показывающие, что движение бактерий все же можно использовать для извлечения энергии. Ключевым аргументом авторов был тот факт, что бактериальная система является открытой (то есть, в ней существует постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой). В такой системе теоретически возможно "добиться" направленного движения.

В своей новой работе авторы создали систему, в которой клетки E. coli вращали шестеренку в одном направлении, причем размер шестеренки был во много раз больше размера отдельной бактериальной клетки. Помещенное в бактериальную среду зубчатое колесико (форма зубцов была асимметрична) диаметром 48 микрометров и толщиной 10 микрометров вращалось со скоростью 2 микрометра в секунду. Средняя скорость движения бактерий составляла при этом около 20 микрометров в секунду.

Исследователи считают, что эффективность работы созданной ими системы может быть существенно повышена. Авторы отмечают необходимость рассмотрения шестеренок другой формы, а также других видов бактерий. Несмотря на невысокий КПД текущей разработки, ученые полагают, что сама технология извлечения энергии из бактериального "супа" имеет большие перспективы.

Обсудить
Наука и техника00:0311 декабря
Проект наземной мобильной версии электромагнитной пушки

И так сойдет

Америка прекратила разработку сдерживающего Россию оружия
Они ушли
Русские покидают Сирию. Там остаются тысячи террористов, а войне не видно конца
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Кровавый конвейер
На Гаити круглый год режут и свежуют скот
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
Дональд ТрампСвоих не бросаем
План Трампа: спасти богатых и сэкономить на бедных
Домашние заготовки
Почему российской строительной сфере не обойтись без отечественных алюминиевых панелей
Выплюнь бяку
Личинки, тараканы и ДНК человека — на что можно нарваться в батоне колбасы
Тест-драйв лучшей BMW M5
Знакомимся с первой полноприводной «эмкой» на серпантинах Португалии
Самые редкие версии BMW M5
Эксклюзивные M5 для пуристов, арабских шейхов и просто прогулок с ветерком
Невероятные стартапы, которые изменят жизнь водителей
Автомат по продаже машин, встроенный алкотестер и так далее
Самые необычные фары в истории
Головная оптика, от которой можно офонареть
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир