Las bacterias que nadan pueden reducir la viscosidad de líquidos comunes como el agua y hacer que fluyan más fácilmente. a veces hasta el punto en que la viscosidad se vuelve cero:el flujo es entonces sin fricción.

Ahora, investigadores de la Universidad de Bristol informan que las suspensiones bacterianas pueden tener viscosidad negativa, una propiedad estrictamente prohibida por la ley de la física para los fluidos ordinarios, pero que se permite cuando los organismos vivos están presentes.

La viscosidad es la resistencia de un fluido a fluir. Por ejemplo, el aceite no fluye tan rápido como el agua cuando se vierte porque su viscosidad es mayor. Esta oposición al movimiento es causada a nivel microscópico por la fricción entre las moléculas de fluido.

Hasta hace poco, La viscosidad cero (también conocida como superfluidez) solo se había visto en sistemas cuánticos a temperaturas muy bajas cercanas al cero absoluto. Pero hace un par de años Se midió la viscosidad cero en suspensiones de bacterias.

Esto es posible porque las bacterias no son como moléculas de agua, están vivos o "activos". Nadando juntos pueden generar fuerzas en el fluido que son lo suficientemente grandes como para contrarrestar la fricción, de manera que la suspensión bacteriana se comporte como un superfluido.

"Si bien este fenómeno se ha observado de forma experimental, falta una teoría detallada sobre cómo funciona, "dice la Dra. Aurore Loisy, Investigador asociado en Matemáticas Aplicadas y Física Teórica en la Universidad de Bristol.

"Es más, una pregunta fundamental aún estaba abierta:¿se puede impulsar aún más este fenómeno, de modo que la viscosidad aparente se vuelve negativa, lo que significa que el fluido bacteriano cizallado podría funcionar en realidad en lugar de requerir que se trabaje en él para seguir fluyendo, algo que es imposible en fluidos pasivos o 'convencionales'? "

En su búsqueda por desempacar el concepto de viscosidad negativa, Dr. Loisy y compañeros investigadores Tannie Liverpool, Catedrático de Física Teórica, y Jens Eggers, Profesor de Matemática Aplicada, estudió cómo la autoorganización y el movimiento colectivo de los microorganismos suspendidos en un fluido modifican sus propiedades hidrodinámicas.

Demostraron que teóricamente es posible hacer que una suspensión de bacterias se comporte como un fluido de viscosidad negativa, y que este comportamiento se puede activar y controlar jugando con el tamaño del contenedor.

"Esto nos muestra que la actividad bacteriana microscópica se puede convertir en energía mecánica útil macroscópica. En otras palabras, es posible hacer que las bacterias trabajen juntas y usar eso para alimentar dispositivos más grandes, "agrega el Dr. Loisy.

"Es importante tener en cuenta que no tenemos nada a cambio de nada, ya que no hemos violado las leyes de la termodinámica. Las bacterias están convirtiendo los nutrientes que han ingerido en trabajo mecánico nadando y el "alimento para las bacterias" sería el combustible (fuente de energía) de la máquina putativa.

"El siguiente paso es observar este fenómeno de forma experimental, por ejemplo, convirtiendo un reómetro en un motor rotativo alimentado por bacterias ".