Tendencias21
Crean un 'micro-parque eólico' alimentado por el movimiento de bacterias

Crean un 'micro-parque eólico' alimentado por el movimiento de bacterias

Científicos de Oxford (Reino Unido) han demostrado que el movimiento natural de las bacterias puede aprovecharse para crear y dar energía a ‘parques eólicos’ microscópicos. Introduciendo 64 microrrotores simétricos en un fluido bacteriano, las bacterias hacían que los rotores giraran siguiendo el mismo patrón que los parques eólicos macroscópicos.

Crean un 'micro-parque eólico' alimentado por el movimiento de bacterias Un equipo de científicos de la Universidad de Oxford (Reino Unido) ha demostrado cómo el movimiento natural de las bacterias podría ser aprovechado para montar y alimentar parques eólicos microscópicos.

El estudio, publicado en la revista Science Advances, utiliza simulaciones por ordenador para demostrar que el efecto caótico de enjambre de la materia activa densa, como las bacterias, se puede organizar para girar rotores cilíndricos y proporcionar una fuente de energía constante.

Los investigadores dicen que estas plantas de energía impulsadas biológicamente algún día podrían ser motores microscópicos para pequeños dispositivos auto-ensamblados y auto-alimentados hechos por el hombre.

El co-autor Tyler Shendruk, del Departamento de Física, dice en la web de la universidad: «Muchos de los desafíos energéticos de la sociedad están en la escala de los gigavatios, pero algunos son simplemente microscópicos. Una posible manera de generar pequeñas cantidades de energía para micromáquinas podría ser recolectarlas directamente de sistemas biológicos como suspensiones bacterianas».

Las suspensiones bacterianas densas son el ejemplo por excelencia de fluidos activos que fluyen espontáneamente. Aunque las bacterias nadadoras son capaces de moverse en enjambre y dirigir fluidos vivos desorganizados, están normalmente demasiado desordenadas para que se pueda extraer energía útil de ellas.

Pero cuando el equipo de Oxford sumergió un entramado de 64 microrrotores simétricos en este fluido activo, los científicos descubrieron que las bacterias se organizaban espontáneamente de una manera tal que los rotores vecinos empezaron a girar en direcciones opuestas: una organización estructural sencilla que recuerda a la de un parque eólico.

Shendruk añade: «Lo sorprendente es que no tuvimos que prediseñar turbinas microscópicas con forma de engranaje. Los rotores simplemente se auto-ensamblan en una especie de parque eólico bacteriano». Simulación

«Cuando hicimos la simulación con un solo rotor en la turbulencia bacteriana, se movía simplemente al azar. Pero cuando poníamos una serie de rotores en el fluido vivo, de repente se formaba un patrón regular, con rotores vecinos girando en direcciones opuestas».

Amin Doostmohammadi, del Departamento de Física, dice: «La capacidad de conseguir incluso una pequeña cantidad de trabajo mecánico a partir de estos sistemas biológicos es valiosa, ya que no necesitan una potencia de entrada ni de procesos bioquímicos internos para moverse».

«A escalas micro, nuestras simulaciones muestran que el flujo generado por los conjuntos biológicos es capaz de reorganizarse de tal manera que generan una potencia mecánica persistente para hacer girar un conjunto de microrrotores».

La autora principal, Julia Yeomans, añade: «La naturaleza es brillante creando diminutos motores, y existe un enorme potencial si podemos entender cómo explotar diseños similares». Referencia bibliográfica:

S. P. Thampi et al.: Active micromachines: Microfluidics powered by mesoscale turbulenceence. Science Advances (2016). DOI: 10.1126/sciadv.1501854.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren un exoplaneta similar a la Tierra orbitando una estrella que sobrevivirá al Sol 16 mayo, 2024
    Un planeta extrasolar rocoso del tamaño de la Tierra orbita de cerca a una estrella enana roja ultrafría, que se supone brillará durante 100.000 millones de años, mucho más tiempo que nuestro Sol, que se extinguirá en alrededor de 5.000 millones de años. A pesar de estas características y de su cercanía con la Tierra, […]
    Pablo Javier Piacente
  • El dióxido de carbono atmosférico crece a un ritmo sin precedentes en los últimos 50.000 años 16 mayo, 2024
    Un análisis químico detallado del hielo antártico antiguo permitió a los científicos comprobar que la tasa de incremento actual del dióxido de carbono (CO2) atmosférico es la mayor en los últimos 50.000 años: según los investigadores, este aumento y su comparación con ciclos anteriores indica claramente la intensidad del cambio climático que está comenzando a […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un Parlamento Ciudadano Climático se abre paso en España 16 mayo, 2024
    Después de las Asambleas Ciudadanas celebradas en España entre 2022 y 2024, la Asamblea Cívica por el Clima y el Observatorio de Sostenibilidad han propuesto la creación de un Parlamento Ciudadano Climático, formado mediante sorteo representativo por expertos y actores sociales, para alcanzar un consenso social mayoritario sobre la emergencia climática que esté basado en […]
    Alejandro Sacristán
  • Los virus humanos más antiguos estarían ocultos en los huesos de los neandertales 15 mayo, 2024
    El análisis genético de esqueletos de neandertales de 50.000 años de antigüedad ha revelado restos de tres virus relacionados con patógenos humanos modernos: los investigadores creen que podrían recrearse.
    Pablo Javier Piacente
  • Ondas gigantes de materia oscura podrían estar alterando las órbitas de las estrellas 15 mayo, 2024
    Los científicos creen que las perturbaciones en los sistemas estelares binarios podrían ser la clave para detectar la sustancia más confusa del espacio: la materia oscura. Ondas de esta materia invisible serían capaces de modificar las órbitas de las estrellas, de acuerdo a un nuevo estudio.
    Pablo Javier Piacente
  • El envejecimiento también es cosa del azar 15 mayo, 2024
    ¿Cómo funciona el envejecimiento? Los científicos del Grupo de Excelencia para la Investigación del Envejecimiento CECAD han descubierto que el azar es más importante en el proceso de envejecimiento de lo que se pensaba anteriormente.
    Redacción T21
  • Revelan el misterio de las "manchas gigantes" en el Océano Pacífico 14 mayo, 2024
    Un grupo de manchas de agua extremadamente cálidas en el Océano Pacífico han tenido un efecto desastroso en los ecosistemas marinos desde 2010. Ahora, una nueva investigación sugiere que, paradójicamente, una de las causas de su formación habría sido la reducción en las emisiones de aerosoles en China, junto al calentamiento global.
    Pablo Javier Piacente
  • El Universo podría ser como un enorme dónut 14 mayo, 2024
    Un nuevo estudio explora posibles formas inusuales que podrían caracterizar al Universo: una alternativa es que presente una geometría compleja e irregular similar a un dónut o rosquilla. En ese escenario cósmico, sería posible observar dos características al mismo tiempo en distintos lugares, como un mágico "juego de espejos".
    Pablo Javier Piacente
  • Los fantasmas digitales son una potencial amenaza para sus familiares vivos 14 mayo, 2024
    Investigadores de la Universidad de Cambridge advierten que la emergente "industria digital del más allá" puede causar daños sociales y psicológicos: los familiares podrían convertirse en objetivos involuntarios de angustia emocional por parte de “robots muertos” de IA que se asemejan a sus seres queridos fallecidos.
    Redacción T21
  • Enormes estructuras cósmicas podrían ser signos de civilizaciones extraterrestres avanzadas 13 mayo, 2024
    Las hipotéticas esferas de Dyson son gigantescas estructuras cósmicas capaces de envolver a una estrella y todo su sistema, aprovechando de esta forma al máximo la energía que produce. Únicamente civilizaciones alienígenas muy avanzadas podrían diseñar este tipo de estructuras: una nueva investigación sugiere que ya podríamos haber detectado alguno de estos objetos, pero que […]
    Pablo Javier Piacente