Bakterien treiben winzigste Maschinen an

Wenn eine Vielzahl von gewöhnlichen Bakterien in einer Flüssigkeit „schwimmen“, können diese viele winzige Zahnräder antreiben. Forscher des Argonne National Laboratory sagen, dass Ihre Entdeckung Möglichkeiten eröffnet, mikroskopisch kleine Systeme anzutreiben. Dabei könnte man sich sowohl natürlicher Ressourcen wie der Bakterien oder künstlicher Helfer wie Nanoroboter bedienen.



Die Bakterien an sich „wissen“ nicht, dass Sie durch Ihre Bewegung Zahnräder in Bewegung setzen, die um ein Millionenfaches größer sind. Vielmehr bewegen sich die Bakterien rein willkürlich. Doch bei einer ausreichend hoher Konzentration (10 Mrd. Bakterien/cm^2) beginnen sich die Mikroorganismen gemeinschaftlich verstärkt zu bewegen. Diese Bewegung wird von den Forschern als „selbst organisierten, großen Wirbel" bezeichnen.

Ihre gesamte Bewegungsenergie sorgt letztendlich dafür, dass sie die winzigen Zahnräder in Bewegung setzen (ähnlich einem Uhrwerk). In einem wissenschaftlichen Blog erläutert der Amerikaner John Matson dieses verblüffende Phänomen. Die Beobachtung wird „molekulare Ratsche“ genannt und beruht auf der willkürlichen, zielgerichteten Bewegungen erzeugen, um winzige mechanische Systeme anzutreiben.

Zudem können die Forscher die Geschwindigkeit der Bakterien beeinflussen, indem sie den Sauerstoffgehalt, der den Bakterien in der Flüssigkeit zur Verfügung seht, erhöhen bzw. senken. Die mikroskopisch kleinen Motoren können dazu verwendet werden, um Flüssigkeit durch Mikrofluidik-Geräte, welche in wissenschaftlichen Laboren eingesetzt werden, anzutreiben.