Bactérias natatórias podem reduzir a viscosidade de líquidos comuns como água e fazê-los fluir com mais facilidade, às vezes até o ponto em que a viscosidade se torna zero:o fluxo fica sem atrito.

Agora, pesquisadores da Universidade de Bristol relatam que as suspensões bacterianas podem ter viscosidade negativa, uma propriedade estritamente proibida pela lei da física para fluidos comuns, mas que se torna permitido quando organismos vivos estão presentes.

A viscosidade é a resistência do fluido ao fluxo. Por exemplo, o óleo não flui tão rápido quanto a água quando é derramado porque sua viscosidade é maior. Essa oposição ao movimento é causada no nível microscópico pelo atrito entre as moléculas do fluido.

Até recentemente, viscosidade zero (também conhecida como superfluidez) só tinha sido observada em sistemas quânticos em temperaturas muito baixas perto do zero absoluto. Mas alguns anos atrás, viscosidade zero foi medida em suspensões de bactérias.

Isso é possível porque as bactérias não são como as moléculas de água, eles estão vivos ou 'ativos'. Nadando juntos, eles podem gerar forças no fluido que são grandes o suficiente para contrabalançar o atrito, de modo que a suspensão bacteriana se comporte como um superfluido.

"Embora esse fenômeno tenha sido observado experimentalmente, faltou uma teoria detalhada sobre como funciona, "diz o Dr. Aurore Loisy, Pesquisador Associado em Matemática Aplicada e Física Teórica na University of Bristol.

"Além disso, uma questão fundamental ainda estava em aberto:esse fenômeno pode ser levado ainda mais longe, de modo que a viscosidade aparente torna-se negativa, o que significa que o fluido bacteriano cisalhado pode realmente funcionar, em vez de exigir que seja feito um trabalho nele para continuar fluindo, algo que é impossível em fluidos passivos ou 'convencionais'? "

Em sua busca para desvendar o conceito de viscosidade negativa, Dr. Loisy e colegas pesquisadores Tannie Liverpool, Professor de Física Teórica, e Jens Eggers, Professor de Matemática Aplicada, estudaram como a auto-organização e o movimento coletivo de microrganismos suspensos em um fluido modificam suas propriedades hidrodinâmicas.

Eles mostraram que é teoricamente possível fazer uma suspensão de bactérias se comportar como um fluido de viscosidade negativa, e que esse comportamento pode ser acionado e controlado brincando com o tamanho do contêiner.

"Isso nos mostra que a atividade bacteriana microscópica pode ser convertida em potência mecânica útil macroscópica. Em outras palavras, é possível fazer as bactérias trabalharem juntas e usar isso para alimentar dispositivos maiores, "acrescenta a Dra. Loisy.

"É importante notar que não temos nada para nada, como se não quebrássemos as leis da termodinâmica. As bactérias estão convertendo os nutrientes que ingeriram em trabalho mecânico ao nadar e o 'alimento para as bactérias' seria o combustível (fonte de energia) da máquina putativa.

"O próximo passo é observar esse fenômeno experimentalmente, por exemplo, transformando um reômetro em um motor rotativo movido a bactérias. "