Grâce à la gravité, les fluides s’écoulent vers le bas en suivant le chemin de la moindre résistance. Pour mieux contrôler où ils vont, les humains ont passé des milliers d’années à développer des tuyaux et des pompes, mais maintenant les chercheurs de l’Université Brandeis ont mélangé des molécules biologiques dans une substance qui marque les premières étapes vers le développement d’un liquide à propulsion propre qui pourrait couler librement sans influence humaine ou gravitationnelle.
La clé du mouvement continu du mélange est l’utilisation de microtubules. Ces tubes creux forment une partie vitale de la structure des cellules biologiques, et par flexion, étirement et changement de taille, ils permettent aux cellules de s’adapter aux changements dans leur environnement.
S’approvisionnant en microtubules provenant du cerveau des vaches, les chercheurs les ont combinés dans une solution avec deux autres molécules souvent trouvées dans les cellules: la protéine kinésine, et un nucléotide appelé adénosine triphosphate (ATP). Ces trois composants ont une réaction très spécifique à l’intérieur des cellules: la kinésine consomme de l’ATP comme source de combustible et utilise cette énergie pour «marcher» le long de l’extérieur du microtubule, transportant une «cargaison» vitale là où elle est nécessaire. La vidéo ci-dessous, animée pour illustrer un article de recherche de Harvard en 2006, est l’une des meilleures visualisations de ce processus (passez à la marque 1:14).
L’équipe Brandeis a recréé ce processus pour fabriquer un liquide qui se pompe essentiellement. Tout d’abord, les microtubules s’organisent en lignes parallèles, avant que les kinésines ne se fixent à la surface d’un tube et le relient à un tube adjacent. Lorsqu’ils consomment l’ATP, les kinésines « marchent » sur la longueur de l’un des microtubules, poussant le tube adjacent dans la direction opposée, ce qui provoque la séparation de la paire de tubes.
Une fois les microtubules séparés, une autre kinésine arrive et le cycle se répète, créant des motifs tourbillonnaires dans le fluide. Les chercheurs ont pu manipuler ces tourbillons de sorte qu’ils ont tous coulé ensemble, ce qui a pour effet de déplacer le liquide dans son ensemble dans cette direction. Ils ont appelé ceci, le « flux cohérent. » (coherent flow)
Il est encore trop tôt, mais les chercheurs disent que c’est la première étape vers la création d’un liquide qui pourrait couler librement sans support humain ou mécanique. La valeur d’une telle substance serait massive, y compris les applications telles que le pétrole qui n’a pas besoin d’être pompé par les tuyaux, mais se transporte lui-même.
http://www.brandeis.edu/now/2017/march/mrsec-dogic-fraden.html
