โลกใต้น้ำของแบคทีเรียและไมโครคอนแทรปชั่นว่ายน้ำนั้นแตกต่างจากโลกของเรามากจนอาจอยู่บนดาวดวงอื่นด้วย แม้ว่ากฎของฟิสิกส์จะยังคงเหมือนเดิมสำหรับนักว่ายน้ำไม่ว่าตัวใหญ่หรือตัวเล็ก แต่การที่ตัวเล็กเท่าแบคทีเรียทำให้พวกมันดูเหมือนเปลี่ยนไปอย่างมากทำไมเงื่อนไขของไมโครสเกลจึงแปลก? ก่อนอื่นให้พิจารณาแรงเสียดทานที่เรียกว่าการลาก เกิดจากการสัมผัสกันระหว่างของไหลกับพื้นผิวของนักว่ายน้ำ การลากจะต้านการเคลื่อนที่ผ่านของไหล ยิ่งของเหลวมีความหนืดหรือทนต่อการไหลมากเท่าไหร่ ของเหลวก็ยิ่งออกแรงลากมากขึ้นเท่านั้น
อีกลักษณะหนึ่งที่เรียกว่า ความเฉื่อย ต่อต้านการเปลี่ยนแปลงความเร็ว ความเฉื่อยจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของมวลของวัตถุที่เคลื่อนที่
แบคทีเรีย เช่นEscherichia coliมีพื้นที่ผิวมากกว่าคนประมาณล้านเท่าตามสัดส่วนของปริมาตร ดังนั้นผลกระทบของการลากเมื่อเทียบกับความเฉื่อยจึงมีผลกับE. coliมากกว่าคน
ในระดับมหภาค เมื่อความเฉื่อยมีมากและการลากมีน้อย สิ่งต่างๆ ที่เคลื่อนไหวมักจะอยู่ในการเคลื่อนไหว ในสระน้ำ คนๆ หนึ่งยื่นมือหรือเท้าเพื่อให้มันปล่อยน้ำไปข้างหลังและดันนักว่ายน้ำไปข้างหน้าตามกฎของนิวตัน จากนั้นความเฉื่อยจะยืดอายุการร่อนของนักว่ายน้ำ แม้ว่าการลากจะทำให้การว่ายน้ำช้าลงในที่สุด
อย่างไรก็ตามภายใต้สภาวะที่พลิกคว่ำของกล้องจุลทรรศน์ นักว่ายน้ำไม่สามารถปล่อยของเหลวออกจากตัวได้ เนื่องจากไม่สามารถเอาชนะแรงลากของน้ำได้ และไม่มีแรงเฉื่อยมากนัก พวกมันจะไม่ร่อน การว่ายน้ำในระดับจุลภาคนั้นไม่เหมือนกับการเล่นเป็นรอบในสระว่ายน้ำในท้องถิ่นมากกว่าที่จะเหมือนกับการแช่ตัวในคราบยางมะตอยของบ่อน้ำมัน La Brea ในวันที่อากาศอบอุ่น
Avron กล่าวว่า ในขณะที่ใบพัดขนาดมหึมารับมวลน้ำแล้วเหวี่ยงไปข้างหลัง Avron กล่าวว่า
ส่วนที่เป็นเกลียวหรือแฟลเจลลัมที่ขับเคลื่อนE. coli “เป็นเหมือนเกลียวเหล็กไขจุกที่เคลื่อนผ่านไม้ก๊อก” นักว่ายน้ำระดับจุลภาคจะเบียดเสียดกับของเหลวหรือว่ายทวนน้ำด้วยวิธีบางอย่าง
ใช้ประโยชน์จากความหนืดของของเหลว
ห้องกระดิก
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะทราบดีว่าความหนืด การลาก และความเฉื่อยมีผลอย่างไรต่อวัตถุขนาดจิ๋วมานานหลายทศวรรษ แต่ก็ยังไม่มีใครค้นพบวิธีใช้ประโยชน์จากความรู้ดังกล่าวเพื่อสร้างนักว่ายน้ำเทียมในสัดส่วนระดับไมโครเมตร จนกระทั่งปีที่แล้ว
กลุ่มที่ École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielle ในปารีสกำลังคิดค้นวิธีการยืดวงจรของชีวโมเลกุลที่ยาวและเหนียวแน่น เช่น RNA และ DNA เพื่อใช้กับไมโครชิปที่ตรวจจับกิจกรรมของยีน Rémi Dreyfus ได้สร้างเส้นใยที่ประกอบด้วยเม็ดแม่เหล็กขนาดจิ๋วที่เชื่อมต่อกันด้วยสายดีเอ็นเอที่มัดรวมกัน จากนั้น เขาใช้สนามแม่เหล็กเพื่อทำให้ลูกปัดแยกออกจากกัน ทำให้เกิดความตึงเครียดกับดีเอ็นเอ
เมื่อ Dreyfus ดูวิดีโอที่ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ติดตั้งกล้อง เขาสังเกตเห็นสิ่งที่น่าตกใจ “ผมเห็นว่าเส้นใยบางเส้นกำลังว่ายอยู่” เขาเล่า “เป็นเรื่องที่เซอร์ไพรส์จริงๆ”
Dreyfus และเพื่อนร่วมงานของเขา รวมทั้ง Howard A. Stone แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ค้นพบในไม่ช้าว่าการรวมกันของสนามแม่เหล็กที่คงที่และหลากหลายซึ่งใช้ในการจัดการกับลูกปัดกำลังสร้างคลื่นไปตามเส้นใยที่ทำให้โซ่สองสามเส้นนั้นว่ายไปมา โซ่ว่ายน้ำมีข้อบกพร่องที่ทำให้ไม่สมมาตร ทีมงานได้ค้นพบ
เพื่อสร้างความไม่สมมาตรโดยเจตนา นักวิจัยได้ติดปลายด้านหนึ่งของสายโซ่เข้ากับเซลล์เม็ดเลือดแดง ซึ่งมีขนาดที่เหมาะสมและติดได้ง่าย
ด้วยการจัดการกับสนามแม่เหล็ก นักวิทยาศาสตร์อาจนำเซลล์ที่ถูกซุปไปยังตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ด้วยวิธีนี้ ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ว่ายน้ำขนาดเล็กอาจทำสิ่งที่มีประโยชน์ Dreyfus กล่าว แทนที่จะเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดง โซ่อาจส่งตุ่มใสที่เต็มไปด้วยโมเลกุลของยาหรือสารที่มีประโยชน์อื่นๆ
เดรย์ฟัสและเพื่อนร่วมงานของเขา “ประสบความสำเร็จในการติดเครื่องยนต์กลไกเข้ากับสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยา นี่เป็นผลงานที่ยอดเยี่ยมมาก” Avron ให้ความเห็น
Jérôme Bibette จากกลุ่มชาวฝรั่งเศสกล่าวว่า ในการเปลี่ยนอุปกรณ์ว่ายน้ำขนาดเล็กเครื่องแรกนี้ให้เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานเฉพาะเจาะจงในกระแสเลือด เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจากระยะไกล นักวิจัยอาจจำเป็นต้องให้อุปกรณ์มีมอเตอร์ในตัวและการจ่ายเชื้อเพลิงและหน่วยสืบราชการลับจำนวนหนึ่งเพื่อนำทางและรายงานตำแหน่งของอุปกรณ์ จนถึงตอนนี้ ทีมงานยังไม่มีเงินทุนสนับสนุนการพัฒนาดังกล่าว
ถึงกระนั้นอุปกรณ์นี้ยังเป็นมากกว่าของเล่น ในรายงานเมื่อวันที่ 6 ตุลาคม พ.ศ. 2548 Natureซึ่งนักวิจัยได้เปิดเผยเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ขับเคลื่อนด้วยสายโซ่ พวกเขายังรายงานว่าใช้เซลล์ดังกล่าวเพื่อยืนยันการคาดการณ์ทางทฤษฎีเกี่ยวกับความหนืด ความยืดหยุ่นของหาง และปัจจัยอื่นๆ ต่อความเร็วของสเปิร์มมาโตซัวในน้ำเกลือ วิธีการแก้.
credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> สล็อตแตกง่ายเว็บตรง
