Sarmal bir bakteri hareketiyle ilgili bir çalışma dikkatimizi çekti. Bu bakterinin kuyruğundaki itici güç önündeki akma gerilmeli sıvının deforme olmasına neden olacak kadar güçlüyse kendisi ileri doğru hareket edebilir.
Hepimiz zaman zaman çamurda ilerliyormuş gibi hissederiz, ancak bazı canlılar için durum tam da böyledir. Birçok bakteri, önce katı gibi davranan ancak daha sonra mikroorganizmanın hareketiyle gerildiğinde akan sıvılar içinde hareket eder. Florida Eyalet Üniversitesi’nden Hadi Mohammadigoushki ve meslektaşları, mukus içinde yüzen sarmal bir bakteriyi simüle eden bir deneyde, bir yüzücünün bu verim stresli sıvılarda kendini ilerletmek için geçmesi gereken iki önemli eşiği belirledi.
Ekip, tirbuşon şeklinde 3D baskılı bir mikrop modeli oluşturdu, yüksek viskoziteli bir polimer jel içine koydu ve dönmesini sağlamak için manyetik bir alan kullandı. Bilim insanları daha sonra parçacık izleme ve görüntüleme tekniklerini kullanarak yüzücünün hızını ölçtüler ve onu çevreleyen akış alanını görüntülediler. Araştırmaları, yüzücünün dönebilmesi için öncelikle akışkanın akma gerilmesinin üstesinden gelmesi gerektiğini gösterdi.
Akışkanın Akma Gerilimi
Akışkanın akma gerilimi daha sonra yüzücünün etrafında önemli miktarda akışkanın hareket etmesine neden olacak kadar düşük olmalıdır. Her iki durum da ancak yüzücünün kuyruk itiş gücü etrafındaki sıvıyı deforme edecek kadar güçlüyse hareketle sonuçlanıyor; değilse hareketsiz kalıyor.
Hareket hızı, hareket başladıktan sonra yüzücünün tirbuşon şeklindeki kuyruğunun eğimine göre belirlenir.
Bu bilgi, toprak solucanlarının toprağın havalanmasını nasıl iyileştirdiğini, meyve tüketen parazitlerin ekinleri nasıl enfekte edebileceğini ve Helicobacter pylori’nin gastrointestinal mukozada tirbuşon yaparak nasıl ülser oluşturduğunu tahmin etmeye yardımcı olabilir. Deneysel yöntem ayrıca, daha önce sadece teorik olarak çözülebilen malzeme tasarımı ve organizma hareketliliği ile ilgili biyolojik, tıbbi ve tarımsal konuların daha derinlemesine incelenmesini sağlayabilir.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v16/s35