Механика бытия | Forbes.ru
сюжеты
$56.72
69.3
ММВБ2286.33
BRENT68.78
RTS1270.92
GOLD1331.94

Механика бытия

читайте также
Неторопливые роботы: почему внедрение "беспилотников" может растянуться на годы +4 просмотров за суткиБрайн Дови: "Телемедицина – менее выгодный объект для инвестиций, чем лекарства" +1 просмотров за суткиВодородная уборка: российский стартап хочет приучить нефтяников чистить трубы перекисью Сила ума. Петербургские программисты учат компьютер понимать сигналы мозга +8 просмотров за суткиНовая волна: стартап Waves поможет провести IPO на блокчейне Уральский ученый приспособил космические технологии для охлаждения беспилотников и серверов Давид Ян: каждый из нас превращается в информационную микровселенную Я не боюсь сказать: основательница проекта Nimb о насилии и бизнесе Юнона, дай мне силу: пять вопросов, которые аппарат «Юнона» задаст Юпитеру Кровь, блондинка, ФБР: судьба самого интересного стартапа Долины висит на волоске Последняя кровь: почему пала империя Элизабет Холмс Кнут Зауэр: «Физика в основе Hyperloop не космически сложная» Революция, которую нельзя слить: почему робототехника может стать нашей новой космонавтикой «Просто потому, что можем»: чем занимаются профессиональные химики в теневой науке Шлем Бога: как ученые ищут физиологические основы религиозности «Сложно связать код на блокчейне с реальным миром»: интервью с создателем Ethereum Жизнь после смерти: компания Perfobur предлагает нефтяникам заработать на заброшенных скважинах «Мы имеем дело с государственным рейдерством»: к чему может привести принудительная передача патентов Игры роботов: последняя открытая игра пала под натиском искусственного интеллекта Скамейка запасных: какие искусственные органы уже нашли свое место в теле человека Свободу печати: в компании Carbon3D изобретают новый способ производства вещей

Механика бытия

Джонатан Фейхи Forbes Contributor
Бактерии научились крутить шестеренки

Человеческая цивилизация немногого достигла бы без тягловой силы крупных животных — быков, лошадей, буйволов и даже слонов. Теперь им на помощь приходит совсем крохотное создание: 5-микронная бактерия Bacillus subtilis.

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории смогли заставить сотни микробов крутить шестеренки, в миллион раз превышающие их весом. Ученые надеются, что эксперимент может быть первым шагом в создании новых материалов и устройств, способных смешивать химические соединения в микроскопических дозах, а также эффективнее производить и хранить энергию.

«Биологические системы очень эффективны, — говорит один из организаторов эксперимента, физик Игорь Аронсон. — Мы должны учиться у них и пользоваться ими».

Аронсон изучает материалы, созданные с помощью «самосборки». Этот процесс позволяет выращивать — в химических или биологических системах — сложные структуры из беспорядочного нагромождения элементов. Таким образом возникают материалы с новыми свойствами, способные, в частности, ловить фотоны на панелях солнечных батарей или задерживать электроны в батарейках.

Четыре года назад Аронсон задумался над тем, можно ли создавать подобные структуры из бактерий. Он использовал Bacillus subtilis, обычную аэробную (то есть дышащую кислородом) бактерию, живущую в почве и передвигающуюся с помощью жгутика.

Игорь Аронсон, Андрей Соколов (теперь работающий в Принстоне) и их коллеги из Северо-Западного университета нашли способ поместить маленькие шестеренки диаметром 0,38 мм в питательный бульон с бактериями и заставить их крутиться. Результаты эксперимента опубликованы в Докладах Национальной академии наук США (PNAS).

Плавая сообща, бактерии двигаются в пять раз быстрее, чем поодиночке. При этом работа, которую они совершают, увеличивается двадцатикратно — этого вполне достаточно, чтобы крутить шестеренки.

«Вместе они работают как стая птиц или рыбий косяк, — говорит Аронсон, — разве что, к сожалению, они слепы и размером не вышли, так что механика движения совсем иная».

Даже количество бактерий имеет большое значение для успеха мероприятия: возьмете слишком мало, и им не хватит сил сдвинуться с места, слишком много — и они просто слипнутся, образовав биопленку. Чтобы шестеренки крутились только в одном направлении, зубцы сделали несимметричными. Сначала в питательный бульон поместили одну шестерню, затем еще две. Бактерии сдвинули их вместе и стали крутить, как маленький моторчик (см. видео).

Аронсон умеет даже включать и выключать свой прибор. Если отключить подачу кислорода в чашку с бактериями, то в течение нескольких микросекунд механизм останавливается. При возобновления подачи кислорода шестеренки начинают крутиться снова. «Это работает почти как педаль газа», — говорит исследователь.

Энергия, произведенная бактериями, невелика, как и они сами. Энергетические проблемы Обамы, замечает Аронсон, с их помощью не решить. Но зато можно смешивать микроскопические объемы химических веществ и создавать новые материалы. И тогда со временем, быть может, бактерии сами будут строить шестеренки, которые они крутят.

Закрыть
Уведомление в браузере
Будь в курсе самого главного.
Новости и идеи для бизнеса -
не чаще двух раз в день.
Подписаться