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[涨姿势] 系好安全带！微型藻类正在驾驶微型“踏板车”

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 14:34:31 浏览：14 分类：涨姿势

系好安全带！微型藻类正在驾驶微型“踏板车”

呜呜呜。

[涨姿势] 系好安全带！微型藻类正在驾驶微型“踏板车”

如果您认为这些人看起来不像有能力的司机，您可能需要再想一想。

图片来源：达特茅斯学院达特茅斯电子显微镜设施，来自维基共享资源（公共领域）

生物微生物具有能源效率高、易于增殖、自主移动等特点。这使它们成为生物混合机器的理想动力来源。科学家们现已设计出第一台由藻类驱动的微型电机。如果你认为动物驾驶汽车令人印象深刻，那就来看看吧。 

这种藻类被称为莱茵衣藻，一种单细胞绿藻。由于它们有两条长鞭毛（细胞的尾巴），它们可以以每秒 100 微米的速度游泳——当你的身体只有 10 微米长时，这相当令人印象深刻。这启发学生 Naoto Shimizu 和合著者尝试利用他们的能力……为他们安装安全带。 

Haruka Oda 及其同事设计了两台由C 驱动的微型机器。莱茵哈特。这些机器由小篮子（直径 10 微米，1/100 毫米！）组成，藻类被困在其中。篮子容纳细胞，同时仍允许其自由移动鞭毛。篮子彼此相连，导致几个个体在不知情的情况下合作，这是产生足够的推进力来移动比单个细胞更大的机构的必要步骤。  

[涨姿势] 系好安全带！微型藻类正在驾驶微型“踏板车”


这两个微型机器是“踏板车”和“旋转器”。在旋转器中，四种藻类位于四个臂末端的篮子中，中心被固定住。藻类热情地游泳，可以以每秒 20-40 微米的速度旋转旋转器。 

[涨姿势] 系好安全带！微型藻类正在驾驶微型“踏板车”


能够建造一台可以线性前进的生物混合机器是一个更大的挑战。以前的设计（使用不同的生物微生物）使用棘轮来对齐运动，但这限制了机器的运动。滑板车进来了。 

这款踏板车看起来更像是《星球大战》中的飞梭赛车。两种藻类面向同一方向，可以推动小型车辆前进，最好是沿一条直线前进。滑板车的行为更令人惊讶，因为藻类推动它扭曲、转动和翻滚。这可能是由于它没有固定到位（如旋转器）以及两个驱动器产生的力不均匀。 

[涨姿势] 系好安全带！微型藻类正在驾驶微型“踏板车”


这两台藻类生物混合机器正在为创造强大车辆的新设计铺平道路。研究生院的 Shoji Takeuchi 教授表示：“这些方法有可能在未来发展成为一种可用于水生环境中的环境监测以及利用微生物进行物质运输的技术，例如移动水中的污染物或营养物质。”东京大学信息科学与技术系教授、该研究的资深作者在一份新闻稿中表示。 

这项研究发表在《Small》杂志上。 

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