Uma equipe de cientistas descobriu o quão pesado, objetos motorizados escalam encostas íngremes - um mecanismo recém-descoberto que também imita como os alpinistas navegam nas encostas.

As evidências, que aparecem no jornal Matéria Macia , resultam de uma série de experimentos em que objetos motorizados foram colocados em líquido e, em seguida, movidos para cima em superfícies inclinadas.

"Esses 'micro-nadadores' são cerca de 20 vezes mais pesados ​​do que o fluido em que nadam, mas eles foram capazes de escalar encostas íngremes que são quase verticais, "explica Jun Zhang, um dos autores do artigo e professor de física e matemática no Courant Institute of Mathematical Sciences da New York University e na NYU Shanghai.

O trabalho aumenta nossa compreensão de 'gravitaxe' - movimento direcional em resposta à gravidade. O fenômeno é uma consideração vital não apenas na engenharia, mas também na medicina e no desenvolvimento farmacêutico. Isso explica, em parte, como as bactérias se movem através do corpo e fornece insights sobre maneiras de criar mecanismos de entrega de medicamentos mais eficazes.

No Matéria Macia pesquisar, os cientistas criaram nadadores, ou nanobastões, cujo comprimento é aproximadamente 1/40 da largura de um fio de cabelo humano. Esses nadadores motorizados foram encarregados de subir uma superfície inclinada enquanto imersos em uma solução líquida dentro de um recipiente com paredes. Os nadadores eram compostos de dois tipos de metal - ouro e ródio, bem como ouro e platina - uma composição que lhes dava densidades desequilibradas devido aos pesos variáveis ​​desses metais.

A composição dos nadadores, ambiente líquido, e a justaposição de superfícies permitiu que eles se movessem para cima, apesar de seu peso significativo.

"Esses motores se reorientam para cima contra a gravidade graças ao seu desequilíbrio de densidade - assim como uma gangorra se reorienta em resposta ao movimento e ao peso de seus pilotos, "acrescenta Michael Shelley, professor do Courant Institute e diretor do Flatiron Institute for Computational Biology. "Um efeito hidrodinâmico amplifica esse movimento - nadar próximo a uma parede produz um torque maior ao reposicionar os corpos dos motores para cima. Isso é importante porque o mundo microscópico é barulhento - para o motor está sempre dois degraus para cima e um para baixo - e o um torque maior melhora sua capacidade de se mover verticalmente. "

Em trabalhos anteriores, publicado na Physical Review Letters, Zhang, Shelley, e seus colegas criaram "nanomotores" para descobrir um meio eficaz de movimento contra as correntes. A nova pesquisa expande essas descobertas, revelando como objetos pesados ​​podem se mover em superfícies muito inclinadas, oferecendo a promessa de manobras ainda mais sofisticadas.

"Agora que esses micro-nadadores são capazes de escalar encostas muito íngremes contra a gravidade, podemos buscar o desenvolvimento de atribuições ainda mais difíceis, "observa Zhang." Futuro, motores avançados serão projetados para alcançar locais específicos e executar funções designadas. "