@ 2017.04.03 , 21:00
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酷研究:无需外力,能自己移动的液体

试想一种能自己移动的液体。无需人类施力或者重力牵引。你可以把它倒进水平桌面上的容器里,不去碰它,但它仍然会流动。

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布兰迪斯大学研究者在一篇科学杂志的新文章中称他们已经迈出了创造自流液体的第一步。基于该发现,有望创造一种无需外力就能自主流动的全新液体。这种液体的一个可能实际应用为石油可能自行通过输油管道,再也无需额外的泵送。

该团队来自布兰迪斯大学材料研究科学与工程中心(MRSEC),是美国国家科学基金会的一部分,是世界上首个根据生物成分创造一种新类别的材料和机器的团队。

该团队在实验室中复现了使细胞能够改变自己形状、适应环境的极其复杂的一系列过程,从而实现了上述突破。细胞能做到这一点是因为其脚手架的基本材料——名为微管的空心圆柱管能自我变形。微管可长可短,可弯可直,从而改变细胞的基础结构。

研究者从母牛的大脑中提取微管,将其置入水溶液中。然后加入两种细胞中的其他类型的分子——驱动蛋白和三磷酸腺苷(ATP)。

微管相互平行排列,驱动蛋白位于微管之间将其连接起来。驱动蛋白利用ATP作为燃料,开始自行移动。当两根微管同向时能移动的最远,反向时移动得最近。随着ATP的耗尽,这种结构就会解体,微管相互滑开。但这种情形并不会持续很久,新的驱动蛋白又会重新连接两根微管重复以前的过程。

随着微管聚散分合,令人称奇的是,液体中就会出现旋涡。布兰迪斯的研究者前所未有地使其中的旋涡朝一个方向移动,形成了“拟序流”,推动周围的液体朝一个方向流动。

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这种微管-驱动蛋白-ATP反应与细胞中进行的一样,只是细胞中进行的反应复杂得多。尽管如此,布兰迪斯大学研究者创造的这种大大简化的模型也实现了相同的效果。从本质上来讲,他们利用了大自然的力量创造了能推动液体的微观机器。

本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 坎匹投
    @1 year ago
    3416466

    哇哇哇哇

  2. 坎匹投
    @1 year ago
    3416467

    哇哇哇哇

  3. Pleinair
    @1 year ago
    3416471

    液态金属终结者

  4. 阿里巴巴
    @1 year ago
    3416472

    永动机,哈哈哈哈,又是个骗经费的。

  5. 脑子坏掉了
    @1 year ago
    3416478

    还不是一样要消耗化学能……说得好像造出了永动机一样,还用来输送原油……

    问题来了——用这种方式输送一吨石油到相同海拔的1000公里之外需要消耗多少ATP?生产这些ATP的碳足迹又有多少?

    这东西产生的力量怎样才能让一吨石油沿着管道向上“爬”哪怕100米?

  6. bybeen
    @1 year ago
    3416479

    终,终结者?

  7. 弘扬正能量
    @1 year ago
    3416480

    “驱动蛋白利用ATP作为燃料”,需要消耗化学能,不是永动机。突破意义应该在于可以将细胞的无序运动改为有序,从而可以为人所利用。

  8. yooooooo000
    @1 year ago
    3416484

    @脑子坏掉了: 飞机刚发明出来的时候能飞多远?火车刚发明出来的时候能量转化效率有多高?前沿技术刚发明出来就要求成本和商业化产物比,你的ID蛮符合你哦。

  9. 申博文
    @1 year ago
    3416485

    牛脑油……

  10. 3416486

    微管可长可短,可弯可直

    只注意到这句,我是不是完蛋了

  11. 方力波
    @1 year ago
    3416498

    小便傻逼,地球引力不是力,

  12. 直立行走猪
    @1 year ago
    3416509

    这个技术的意义在于新的机械传动和供能方式,比起现有的烧汽油和耗电的引擎能量利用率要高出许多。

  13. 3416513

    @方力波: 哇,你很棒棒哦,我都不知道啊,要给你点赞吗

  14. 脑子坏掉了
    @1 year ago
    3416518

    @yooooooo000:
    我不记得莱特兄弟以及其它的飞行家在飞机刚造出来时说过——飞机能带你遨游宇宙

  15. sarcophile
    @1 year ago
    3416543

    胖纸?

  16. 3416595

    不就是精液咯

  17. 商周知
    @1 year ago
    3416618

    @脑子坏掉了: 空谈误国实干兴邦

  18. SonicScrewdriver
    @1 year ago
    3416806

    @脑子坏掉了: 老哥,木头和票子是都能烧……

  19. Ronery
    @1 year ago
    3416888

    其实另一个问题是微管解聚之后再加入ATP,重新产生的涡旋是不是和原来的方向相同?如果涡旋方向是随机的,而且找不到控制方向的机制,那这个研究结果是真然并卵

  20. lautherf
    @1 year ago
    3416916

    加强基因工程,是不是全靠光照地热就好?

  21. alenwesker
    @1 year ago
    3416988

     美国最新科学, 治疗XX短小的终极解决方案, 让你的子孙更强自游走~~~现在购买还包邮, 买一瓶送两瓶 ,赶快进入天猫店, 搜索XXOO

  22. 另一座
    @1 year ago
    3417000

    也就是是说这液体是活的?

  23. 脑子坏掉了
    @1 year ago
    3417151

    @SonicScrewdriver:
    是都能烧,但得看烧哪个更有效率吧?

    这种偏工程的研究是不是应该优先考虑效率问题?上来就说得好像能把原油输送几千公里还不需要额外补充燃料一样的就是忽悠了。

  24. 3417226

    能自己移动的液体不是喵星人吗?

  25. 绝恋
    @1 year ago
    3417588

    @脑子坏掉了: 一般细胞内的化学反应能量转化率都是大于现在的汽油燃烧燃烧机械能转换率,这个高中书上就有,我喜欢煎蛋的地方就是因为这里的有脑子会自己思考,我觉得你需要帮助才能适应这里而不是污染这里

  26. 3418876

    @脑子坏掉了: 大家不要吵了,下次我见到文章的责任作者Seth Fraden 问他一下这个问题

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