cf.llcitycouncil.org
Science

La matière liquide nouvellement inventée peut se déplacer d'elle-même sur une surface plane

La matière liquide nouvellement inventée peut se déplacer d'elle-même sur une surface plane



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Toute substance liquide est capable de s'écouler si une source de pression lui applique une action de poussée ou de traction telle qu'une pompe ou une surface inclinée. Mais pour les scientifiques de l'Université de Brandeis dans le Massachusetts, ces lois de la physique ne satisfont tout simplement pas. Par conséquent, ils ont intelligemment trouvé un moyen pour les liquides de se déplacer ou de s'écouler librement sans l'intervention des humains et l'aide de la gravité.

Regardons la mécanique des liquides

Alors, comment les liquides peuvent-ils s'écouler indépendamment lorsqu'ils sont placés sur une surface plane? Fondamentalement, les cellules biologiques qui possèdent naturellement des attributs dynamiques sont combinées dans une solution et provoquent un mouvement spontané de tout le mélange liquide. La cellule biologique responsable de ce mouvement est appelée microtubule. Cette cellule a un centre creux et est instable dynamiquement lorsque les extrémités du tube passent par une phase de croissance et de retrait. En conséquence, la cellule devient dynamique grâce aux actions de flexion et d'étirement.

Structure des microtubules [Source de l'image: Wikimedia Commons]

Des scientifiques de l’université de Brandeis ont prélevé des microtubules dans le cerveau d’une vache et les ont mélangés dans une solution aqueuse. De plus, ils se sont également mélangés à deux autres molécules trouvées dans des cellules appelées kinésine et adénosine triphosphate (ATP).

La vidéo ci-dessous montre le mouvement des microtubules au ralenti lorsqu'ils flottent dans une solution aqueuse.

La kinésine agit comme un matériau de liaison entre la formation adjacente des microtubules et le rôle de l'ATP est essentiellement de fournir de l'énergie aux cellules pour se déplacer. Cette combinaison de cellules a abouti à une dynamique turbulente des fluides actifs en vrac. La composition des microtubules s'est déchirée au fur et à mesure du mouvement, mais de nouvelles cellules kinésines les ont rapidement adaptées à un nouveau partenaire. Ce cycle de division et de combinaison des microtubules a abouti à des motifs tourbillonnants dans le liquide et l’équipe de Brandeis a réussi à manipuler ce mouvement en un flux uniforme ou en un «flux cohérent». La différence entre l'écoulement turbulent et cohérent est illustrée ci-dessous.

[Source de l'image: Science]

La vidéo ci-dessous a étonnamment capturé le bel affichage de ce flux cohérent.

Applications potentielles

En premier lieu, pourquoi les liquides doivent-ils se déplacer indépendamment? Eh bien, une application potentielle de cette percée scientifique est dans l'industrie pétrolière et gazière. Avec ce type de technologie en main, le pétrole n'a peut-être pas besoin d'être pompé dans des pipelines pour s'écouler. Surtout pour les pipelines qui s'étendent sur des centaines de kilomètres du point d'origine à sa destination. De plus, cette avancée prometteuse pourrait également conduire à des gels autopropulsés qui profiteraient au domaine de la construction mécanique.

«Essentiellement, ils ont exploité la puissance de la nature pour créer une machine microscopique capable de pomper des fluides», a déclaré l'équipe Brandeis. "D'un point de vue technologique, les fluides actifs auto-pompants ont ouvert la voie à l'ingénierie de machines auto-organisées douces qui transforment directement l'énergie chimique en travail mécanique", ont déclaré les scientifiques dans leur article publié. D'après le ton de cette déclaration, cela semble également applicable à l'industrie de l'énergie. Si l'énergie chimique peut alimenter le travail mécanique, nous n'aurons peut-être pas besoin de dépendre des combustibles fossiles à l'avenir et cette technologie pourrait relever d'une nouvelle branche de sources d'énergie propres. Qu'est-ce que tu penses?

VOIR AUSSI: L'état de la matière nouvellement développé allie superfluidité et solidité


Voir la vidéo: Tension superficielle