Это – прекрасный результат с еще более прекрасным объяснением: вставляя неспециализированную кишечную палочку бактерии пищеварительного тракта легко верное место, физики нашли, что они могут заставить его плавать в против часовой стрелки петле петель. Другие ученые вынудили бактерию плавать в по часовой стрелке кругах.
Но новый результат имеет особенно привлекательное объяснение, и совместно эти два результата имели возможность бы дать исследователям доставлять бактерии в челноке о в маленькой «лаборатории на чипе» устройства.E. coli бактерия имеется маленькой торпедой, продвигаемой нитью формы штопора, названной кнутом. Кнут прядет как пропеллер, выдвигая воду назад и без того бактерию вперед через воду.
Как правило, бактерия двигается в прямую линию. Но тогда как это плавает около твёрдой поверхности, как manta луч, просматривающий морское дно, что-то второе происходит: Это поворачивает вправо — по часовой стрелке, когда рассматривается сверху.
Ученые обеспечили количественное объяснение результата в 2006.Кнут вращения не только выдвигает воду назад, вместе с тем и циркулирует она так, чтобы она текла боком по поверхности.
Но в жидкости и границе тела, вода подобающа повиноваться «пограничному условию без квитанций», что свидетельствует, что это придерживалось тела и не может течь. Так, вместо того, чтобы выдвинуть воду один путь через поверхность, кнут вращения выдвигает себя боком в другом направлении.
Это заставляет целую клетку отклоняться от курса и ее путь к кривой. И потому, что целый E. coli завиток и водоворот кнутов в том же направлении, микробы всегда поворачивают направо.Сейчас, физик Роберто Ди Леонардо из итальянского Национального исследовательского совета в университете Рима «La Sapienza» и коллеги подмечал обратный результат. Они изображенный E. coli плавающий в водной капельке, свисающей со стеклянного понижения и найденный, что бактерии около воздуха плавают налево, или против часовой стрелки, как они сообщили онлайн 19 января в Physical Review Letters.
Затянуть. Этот микроорганизм пробует плавать прямо, но его близость к поверхности водного воздуха отправляет его кружащийся против часовой стрелки, когда рассматривается сверху.Кредит:R.
Научный совет Di Leonardo/National, ИталияБольше научных видео новостейПочему аннулирование? Физики знали, что поверхность водного воздуха имеется границей «совершенной квитанции», в течении которой вода может течь без сопротивления.
Для выяснения, что это означало для близлежащего E. coli они использовали стандартную решающую проблему уловку. По причине того, что это крутится на громадном растоянии около границы совершенной квитанции, единственная бактерия делает течение в водоеме совсем правильно таким же образом, это было бы, если вода, продолжаемая мимо поверхности и подобной-но-противоположной бактерии, плавала в противном случае, как отражение в зеркале. Циркулирующий хвост такой «бактерии изображения» произвел бы поперечный поток около хвоста настоящего E. coli, что потянет кнут настоящего микроорганизма с ним в направлении напротив толчка, что чувствуют около твёрдой поверхности.
Так настоящие круги бактерии налево. (Книжки по физике колледжа используют подобное рассуждение для объяснения, по какой причине заряженные частицы привлечены на металлическую поверхность.)Вращение и поток. Эта мультипликация показывает, как ее бактерия и вращение изображения, потоки они создают, и получающиеся силы.
Кредит:R. Научный совет Di Leonardo/National, ИталияБольше научных видео новостей
Исследователи ожидали, что изменение типа поверхности поменяет направление превращения, но «это – первый раз, когда [аннулирование] наблюдалось и в начальный раз, когда это было растолковано с позиций целого изображения бактерии», говорит Ди Леонардо. Даже с методом изображения, гидродинамическая проблема математически требовательна, говорит Эрик Лога, биофизик и примененный математик в Калифорнийском университете, Сан-Диего, кто привел анализ по часовой стрелке сдавания работы 2006 года. «Они делают огромную работу по определению количества опыта, что не есть тривиальной вещью сделать», говорит он.
Ди Леонард отмечает, что способом копирования их в масштабе миллимикрона, исследователи могут сейчас сделать поверхности или более липкими или slipperier к жидкостям, так, эти два результата имели возможность бы служить для регулирования бактерий через мелкие устройства. В противном случае Lauga предлагает, исследователи имели возможность определить нужную данные о неизвестной поверхности способом булькания E. coli вниз на нем и наблюдения, какой путь микробы плавают.