Капли - это простые сферы жидкости, которые обычно не считаются способными что-либо делать сами по себе. Но теперь исследователи заставили капельки спирта двигаться через воду. В будущем такие движущиеся капли могут доставлять лекарства и т.д.
Быть способным двигаться самостоятельно - быть самодвижущимся - это свойство, обычно наблюдаемое у живых организмов. Но неживые объекты также могут быть самодвижущимися, сообщают исследователи из Университета Южной Дании и Института химической технологии в Праге, Чешская Республика.
Исследователи заставили капли алкоголя двигаться как живые, и это может привести к созданию новой интересной технологии, говорят они.
«Система сама по себе очень проста, но все же демонстрирует сложное поведение», - объясняет главный исследователь Мартин Ханчик, работавший в Центре фундаментальных жизненных технологий (FLINT) Университета Южной Дании, когда проводилось исследование.
Мартин Ханчик сейчас работает в Центре интегративной биологии Университета Тренто в Италии. Первым автором исследования является Йитка Цейкова, также ранее работавшая в Университете Южной Дании, а ныне доцент лаборатории химической робототехники профессора Франтишека Штепанека в Институте химической технологии в Праге.
Hanczyc и его коллеги из Праги показали, что маленькие капельки алкоголя в воде могут перемещаться по сложным лабиринтам. Капли можно направлять к определенным целям, и поэтому их можно использовать в качестве технологии физического перемещения химии в нужное место.
Например, капля может действовать как смазка, нацеливаясь на область, которая нуждается в смазке. Или капля может выступать в качестве носителя для химии, которая может найти целевое назначение и высвободить свое содержимое, такое как ароматизатор, лекарство и т. д.», - объясняет Мартин Ханчик.
Алкоголь притягивает соль
Капли начинают двигаться, когда они чувствуют соль в окружающей их среде.
Соль - это стимул, который заставляет их двигаться. Они двигаются, потому что градиент соли создает другой энергетический ландшафт. Это все равно, что взять мяч, который неподвижно лежит на плоской поверхности, а затем внезапно сделать поверхность холмистой. мяч будет катиться в самую нижнюю доступную точку. Это то, что делает капля. Без солевого градиента все направления, в которых может двигаться капля, выглядят одинаково (плоско). Но с солевым градиентом, идущим из одного направления, капля может двигаться энергично вниз по солевому градиенту. А более высокие концентрации соли будут сильнее притягивать капли», - говорит Мартин Ханчик.
Система устойчива в том смысле, что одна и та же капля может мигрировать к солям в разных положениях, добавляемых последовательно. Кроме того, капля может различать источники соли разной концентрации. Процесс также может контролироваться внешним температурным стимулом, и когда капля достигает источника, она может физически слиться с ним и вступить с ним в реакцию.
Мартин Ханчик ранее сообщал, что масляные капли движутся как живые и могут быть простым химическим предшественником биологической жизни.
В этом видео показано, как капля алкоголя пробирается через лабиринт, руководствуясь концентрацией соли: