Imagine um líquido que pudesse se mover por conta própria. Não há necessidade de esforço humano ou da força da gravidade. Você pode colocá-lo em um recipiente plano sobre uma mesa, não toque de forma alguma, e ainda fluiria.
Pesquisadores da Brandeis relatam em um novo artigo em Ciência que deram o primeiro passo na criação de um líquido autopropulsor. A descoberta traz a promessa de desenvolver uma classe inteiramente nova de fluidos que podem fluir sem esforço humano ou mecânico. Uma possível aplicação no mundo real:o petróleo pode ser capaz de se mover por um oleoduto sem precisar ser bombeado.
Os pesquisadores trabalham no Centro de Pesquisa e Engenharia de Materiais de Brandeis (MRSEC), parte de uma iniciativa da National Science Foundation para criar uma nova classe revolucionária de materiais e máquinas feitas de componentes biológicos.
O avanço relatado no jornal Ciência foi alcançado reproduzindo em laboratório a série de processos incrivelmente complexos que permitem que as células mudem de forma e se adaptem ao seu ambiente. As células podem fazer isso porque os blocos de construção de sua estrutura - tubos cilíndricos ocos chamados microtúbulos - são capazes de se autotransformar. Os microtúbulos crescem, Psiquiatra, dobrar e esticar, alterando a estrutura subjacente da célula.
Os pesquisadores de Brandeis extraíram microtúbulos do cérebro de uma vaca e os colocaram em uma solução aquosa. Eles então adicionaram dois outros tipos de moléculas encontradas nas células - cinesina e trifosfato de adenosina (ATP).
Os microtúbulos alinhados paralelamente uns aos outros. Uma molécula de cinesina se interpôs entre eles, conectando-os como um laço entre os trilhos.
Usando o ATP como fonte de combustível, o kinesin começou a se mover. Seu topo foi em uma direção, o fundo em outro. Os microtúbulos se afastaram um do outro, e a estrutura se desfez.
Mas os microtúbulos não permaneceram flutuando livremente por muito tempo. Um novo kinesin apareceu e ligou cada um a um novo parceiro.
Como esses microtúbulos se juntaram e se separaram, surpreendente, padrões giratórios surgiram no fluido. E pela primeira vez na vida, a equipe Brandeis conseguiu fazer com que os redemoinhos se movessem na mesma direção, criando um "fluxo coerente" que empurrava o líquido circundante para frente também.
Esta reação microtúbulo-cinesina-ATP é a mesma que ocorre nas células, exceto nas células, é muito mais complicado. No entanto, o modelo muito mais simplificado criado pelos cientistas de Brandeis obteve um efeito semelhante. Essencialmente, eles aproveitaram o poder da natureza para criar uma máquina microscópica capaz de bombear fluido.