Imagínese un líquido que pudiera moverse por sí solo. No es necesario el esfuerzo humano o la fuerza de la gravedad. Podrías ponerlo en un recipiente plano sobre una mesa, no tocarlo de ninguna manera, y todavía fluiría.
Los investigadores de Brandeis informan en un nuevo artículo en Ciencias que han dado el primer paso para crear un líquido autopropulsado. El hallazgo promete desarrollar una clase de fluidos completamente nueva que pueda fluir sin esfuerzo humano o mecánico. Una posible aplicación en el mundo real:el petróleo podría moverse a través de un oleoducto sin necesidad de ser bombeado.
Los investigadores trabajan en el Centro de Ciencia e Ingeniería de Investigación de Materiales de Brandeis (MRSEC), parte de una iniciativa de la National Science Foundation para crear una nueva clase revolucionaria de materiales y máquinas fabricadas con componentes biológicos.
El avance informado en la revista Ciencias se logró mediante la reproducción en el laboratorio de la increíblemente compleja serie de procesos que permiten que las células cambien de forma y se adapten a su entorno. Las células pueden hacer esto porque los componentes básicos de su andamiaje (tubos cilíndricos huecos llamados microtúbulos) son capaces de autotransformarse. Los microtúbulos crecen, encogerse, doblar y estirar, alterar la estructura subyacente de la célula.
Los investigadores de Brandeis extrajeron microtúbulos del cerebro de una vaca y los colocaron en una solución acuosa. Luego agregaron otros dos tipos de moléculas que se encuentran en las células:quinesina y trifosfato de adenosina (ATP).
Los microtúbulos se alinearon paralelos entre sí. Una molécula de kinesina se interpuso entre ellos, conectándolos como un lazo entre las vías del tren.
Usando el ATP como fuente de combustible, el kinesin comenzó a moverse. Su parte superior fue en una dirección, el fondo en otro. Los microtúbulos se separaron unos de otros, y la estructura se rompió.
Pero los microtúbulos no permanecieron flotando libremente por mucho tiempo. Llegó una nueva kinesina y unió a cada uno a un nuevo socio.
Cuando estos microtúbulos se juntaron y luego se separaron, increíble, patrones arremolinados emergieron en el fluido. Y por primera vez en la historia el equipo de Brandeis pudo hacer que los remolinos se movieran en la misma dirección, creando un "flujo coherente" que empujaba el líquido circundante hacia adelante también.
Esta reacción de microtúbulos-quinesina-ATP es la misma que ocurre en las células, excepto en las celdas, es mucho más complicado. Sin embargo, el modelo mucho más simplificado creado por los científicos de Brandeis logró un efecto similar. Esencialmente, aprovecharon el poder de la naturaleza para crear una máquina microscópica capaz de bombear fluido.
