A Technology Review értesülései szerint a Római Egyetem fizikusai, Luca Angelani vezetésével még a múlt év során álmodták meg a baktériumok erejével mozgatott mikroszkopikus fogaskereket. Az ötletük lényege egy aszimmetrikus fogaskerék volt, amelyet egy mozgó baktériumokkal teli oldatba merítettek. Azt remélték, hogy a mikroorganizmusok az igáslovakhoz hasonlóan forgatják majd a kereket.

A kutatók felfedezték, hogy a gázok és folyadékok véletlenszerű, úgynevezett Brown mozgása helyett a baktériumok egy olyan nyílt rendszert alkotnak, ahol a bevitt tápanyag szolgáltatja az abból kivehető energiát. Ennek köszönhetően már nem időben párhuzamosan mozognak a részecskék, ezt pedig már irányított mozgás formájában lehet kinyerni a rendszerből.

Percenként egyet fordul - van még hova fejlődni © arxiv.org

Angelani és csapata sikeresen létrehozta az aszimmetrikus fogaskereket és megfelelő stimulálással elérték, hogy egy tenyészet E. Coli baktérium percenként egyszer megforgassa a kereket. A kutatók beszámolója szerint a munka oroszlánrészét néhány baktérium elvégzi: a fogaskerék egyes kerekeihez 10 E. Coliból csak kettő csatlakozik, azonban ez bőven elég a mozgatáshoz.

Elméletben lehetséges felgyorsítani a forgási sebességet, ha több baktériumot tudnak stimulálni, hogy részt vegyenek a munkában. A sebesség egyelőre meglehetősen lassú – körülbelül másodpercenként két mikrométert haladhat egy ilyen „motorral” fleszerelt jármű, a baktériumok azonban ennek akár tízszeresére is képesek.

Angelani professzor és kollégái számos felhasználási módot látnak a baktériumokkal mozgatott kerekeknek – például önjáró mikrogépek, mikroszkopikus gyógyszerpumpák, illetve keverőlapátok, azonban kutatják a makroméretű eszközök – például autók – mozgatásának lehetőségeit is.