陳經(jīng)理 18117403825
最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，游動細菌能改變普通液體的黏度，在某些情況下，甚至可以將普通液體變成超流體。巴黎大學(xué)物理學(xué)家Harold Auradou小組曾試圖觀察將游泳的細菌加入液體內(nèi)會產(chǎn)生什么改變，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種可能被開發(fā)成為納米馬達的液體。該研究7月7日發(fā)表在Physical Review Letters。德國薩爾州大學(xué)物理學(xué)家Karsten Kruse說，這一研究符合過去有人提出的一種理論模型，作者在研究中弄清了細菌從常規(guī)流體過渡到超流體狀態(tài)的詳細過程?？茖W(xué)家將大腸桿菌浸入足夠少量的水和營養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)，這些水和營養(yǎng)物質(zhì)只能夠讓這些細菌活著和運動，但不夠讓他們復(fù)制繁殖。然后用流變儀對這些液體進行緩慢攪拌，流變儀能測定液體黏度，利用這一方法記錄下樣品在不同轉(zhuǎn)速和細菌濃度條件下的液體流速，可計算出細菌溶液的黏度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著細菌數(shù)量增加，液體的黏度下降，符合過去科學(xué)家提出的一個預(yù)測，就是在微觀尺度上，游泳者可對正常液體黏度產(chǎn)生巨大影響。大約6百萬活的大腸桿菌可讓液體的黏度降低到接近零。繼續(xù)增加細菌數(shù)量仍可保持在這一狀態(tài)。
Auradou已經(jīng)確定這一效應(yīng)來自細菌的活動，而不是其他因素。因為使用死亡的細菌，則沒有任何作用。科學(xué)家現(xiàn)在不知道細菌是如何將普通的液體變成超流體狀態(tài)，Auradou認為，細菌存在一種科學(xué)家目前不理解的群體運動方式。理論模型顯示，細菌的動力裝置鞭毛在這一效應(yīng)中可能發(fā)揮關(guān)鍵作用。當細菌在游泳時，細菌能利用鞭毛對抗水流，降低局部那些形成液體黏度的分子之間的作用力。Aradou說，他的團隊使用了流變儀幫他們獲得這一觀察結(jié)果，主要是因為這一儀器能測定非常低旋轉(zhuǎn)液體的流速，這是進行這一觀察的重要條件。利用流變儀進行這樣的觀察，因為新儀器太復(fù)雜，能測定比較高的黏度和高剪切速率?？茖W(xué)家強調(diào)，阿貢國家實驗室物理學(xué)家Igor Aronson說，該研究最有意思的是該流變儀的設(shè)計部分，是為解決特定問題進行特定實驗進行的專門設(shè)計。
