Специалисты университета Брандейса приблизились к созданию новой материи – жидкости, для движения которой не нужны механические усилия или воздействие гравитации.

В статье журнала Science говорится, что специалисты университета Брандейса сделали первый шаг к созданию самоходной жидкости. Результаты исследования обещают возможность изготовления материалов, двигающихся без приложения человеческих или механических усилий. Один из возможных способов применения на практике – получение масла или топлива, перемещающегося по трубопроводу без помощи насоса.

Прорыва удалось достичь за счет повторения в лабораторных условиях сложной серии процессов, позволяющей клеткам менять форму и адаптироваться к среде. Это умение обусловлено способностью их компонентов (микротрубочек) к самотрансформации. Они растут, сжимаются, скручиваются и растягиваются, меняя исходную структуру клетки.

Исследователи извлекли микротрубочки из мозга коровы и поместили их в водный раствор. Затем в него добавили два других типа молекул из клеток – кинезин и аденозинтрифосфат (АТФ). Микротрубочки располагались параллельно друг другу. Молекулы кинезина соединили их, как шпалы рельсы.

АТФ выступил в качестве источника топлива. Он заставил молекулы кинезина двигаться: верхняя часть пошла в одном направлении, нижняя – в противоположном. Микротрубки отошли друг от друга, и структура распалась. Но такое состояние не сохранилось надолго. Новые молекулы кинезина заменили ушедшие и соединили микротрубочки.

Данный цикл привел к завихрениям в жидкости и впервые позволил создать воронки, движущиеся в одном направлении. Получившийся когерентный поток толкает вперед окружающее вещество.

Схожая реакция со взаимодействием микротрубочек, кинезина и АТФ, происходит и в клетках. Хотя исследователи создали очень упрощенную модель процесса, он дал тот же эффект. Сейчас авторы надеются использовать силу природы для разработки микроскопических машин, способных перекачивать жидкость.