Une étude d'un mouvement hélicoïdal de bactéries a retenu notre attention. Si la force motrice dans la queue de cette bactérie est suffisamment forte pour provoquer la déformation du fluide de contrainte d'écoulement devant elle, elle peut avancer.
Nous avons tous l'impression de marcher dans la boue de temps en temps, mais pour certaines créatures, c'est exactement le cas. De nombreuses bactéries se déplacent dans des liquides qui agissent d'abord comme des solides, mais s'écoulent ensuite lorsqu'ils sont étirés par l'action du micro-organisme. Hadi Mohammadigoushki de la Florida State University et ses collègues ont identifié deux seuils clés qu'un nageur doit franchir pour se propulser à travers ces liquides productifs et stressants, dans une expérience simulant une bactérie en spirale nageant dans le mucus.
L'équipe a créé un modèle de microbe imprimé en 3D en forme de tire-bouchon, l'a placé dans un gel polymère à haute viscosité et a utilisé un champ magnétique pour le faire tourner. À l'aide de techniques de suivi des particules et d'imagerie, les scientifiques ont ensuite mesuré la vitesse du nageur et imagé le champ d'écoulement qui l'entoure. Leurs recherches ont montré que pour que le nageur tourne, le fluide doit d'abord surmonter la limite d'élasticité.
Tension d'écoulement du fluide
La contrainte d'écoulement du fluide doit alors être suffisamment faible pour provoquer le déplacement d'une quantité importante de fluide autour du nageur. Les deux situations n'entraînent un mouvement que si la poussée de la queue du nageur est suffisamment forte pour déformer le fluide environnant; Sinon, il reste immobile.
La vitesse de déplacement est déterminée par la pente de la queue en tire-bouchon du nageur après le début du mouvement.
Ces informations peuvent aider à prédire comment les vers de terre améliorent l'aération du sol, comment les parasites mangeurs de fruits peuvent infecter les cultures et comment Helicobacter pylori se faufile dans la muqueuse gastro-intestinale pour former des ulcères. La méthode expérimentale peut également fournir une étude plus approfondie des problèmes biologiques, médicaux et agricoles liés à la conception des matériaux et à la mobilité des organismes qui n'étaient auparavant solubles que théoriquement.
Source : physics.aps.org/articles/v16/s35
Günceleme: 17/03/2023 14:07