酷研究：無需外力，能自己移動的液體

試想一種能自己移動的液體。無需人類施力或者重力牽引。你可以把它倒進水平桌面上的容器里，不去碰它，但它仍然會流動。

布蘭迪斯大學研究者在一篇科學雜誌的新文章中稱他們已經邁出了創造自流液體的第一步。基於該發現，有望創造一種無需外力就能自主流動的全新液體。這種液體的一個可能實際應用為石油可能自行通過輸油管道，再也無需額外的泵送。

該團隊來自布蘭迪斯大學材料研究科學與工程中心(MRSEC)，是美國國家科學基金會的一部分，是世界上首個根據生物成分創造一種新類別的材料和機器的團隊。

該團隊在實驗室中復現了使細胞能夠改變自己形狀、適應環境的極其複雜的一系列過程，從而實現了上述突破。細胞能做到這一點是因為其腳手架的基本材料——名為微管的空心圓柱管能自我變形。微管可長可短，可彎可直，從而改變細胞的基礎結構。

研究者從母牛的大腦中提取微管，將其置入水溶液中。然後加入兩種細胞中的其他類型的分子——驅動蛋白和三磷酸腺苷(ATP)。

微管相互平行排列，驅動蛋白位於微管之間將其連接起來。驅動蛋白利用ATP作為燃料，開始自行移動。當兩根微管同向時能移動的最遠，反向時移動得最近。隨著ATP的耗盡，這種結構就會解體，微管相互滑開。但這種情形並不會持續很久，新的驅動蛋白又會重新連接兩根微管重複以前的過程。

隨著微管聚散分合，令人稱奇的是，液體中就會出現旋渦。布蘭迪斯的研究者前所未有地使其中的旋渦朝一個方向移動，形成了「擬序流」，推動周圍的液體朝一個方向流動。

這種微管-驅動蛋白-ATP反應與細胞中進行的一樣，只是細胞中進行的反應複雜得多。儘管如此，布蘭迪斯大學研究者創造的這種大大簡化的模型也實現了相同的效果。從本質上來講，他們利用了大自然的力量創造了能推動液體的微觀機器。

[CliffBao via phys]

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