Tendencias21

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

  • La Luna se habría formado súbitamente luego de un enorme impacto 4 octubre, 2022
    La Luna no se habría formado progresivamente dentro de un disco de escombros alrededor de la Tierra, sino que sería el producto de la evolución de un cuerpo que se colocó inmediatamente en órbita alrededor de nuestro planeta, luego de una violenta colisión, hace 4.500 millones de años, entre la joven Tierra y un objeto […]
    Pablo Javier Piacente
  • El Nobel de Física distingue al entrelazamiento cuántico y a la teletransportación cuántica 4 octubre, 2022
    El premio Nobel de Física 2022 ha distinguido un esfuerzo investigador que se remonta a 1964 y que, explorando los entresijos del entrelazamiento cuántico, ha culminado con la teleportación cuántica y el alumbramiento de los ordenadores cuánticos, las redes cuánticas y la impenetrable comunicación cuántica.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • España habría recibido el impacto de un asteroide hace ocho millones de años 4 octubre, 2022
    Un cráter de cuatro kilómetros de diámetro descubierto en el sureste de España, oculto bajo unas rocas impactadas y escombros subterráneos, indica que la Península Ibérica sufrió seguramente, hace unos ocho millones de años, el impacto de un asteroide.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Realmente no sabemos cómo los animales experimentan el mundo 4 octubre, 2022
    Cada especie animal, incluida la humana, está encerrada en una burbuja sensorial única que le induce a percibir el entorno como una pequeña porción de la realidad. Imaginar el mundo como lo perciben los animales abre una nueva apreciación de las maravillas cotidianas de la naturaleza.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Nuestros genes pueden arrastrar las experiencias de nuestros abuelos 3 octubre, 2022
    Los cambios epigenéticos pueden transmitirse potencialmente no solo de padres a hijos, sino también a los nietos. Esta “herencia epigenética transgeneracional" puede provocar que la salud de una persona pueda verse influenciada por las experiencias de sus padres y abuelos.
    Pablo Javier Piacente
  • Una nueva Tierra se está formando debajo de los océanos actuales 3 octubre, 2022
    Dentro de 300 millones de años, el Océano Pacífico desaparecerá y surgirá un supercontinente llamado Amasia, producto de la fusión del continente americano con el asiático, así como de Australia con Asia. El nuevo mundo será más cálido que la actual Tierra y el nivel del mar será más bajo.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Estamos cada vez más cerca de definir los límites reales del Universo 3 octubre, 2022
    Un grupo de astrónomos estadounidenses ha elaborado el catálogo de galaxias más grande hasta la fecha: emplearon ocho métodos diferentes para medir las distancias entre 56.000 galaxias y con respecto a la Vía Láctea. Los datos nos acercan a una comprensión más precisa sobre el tamaño y los límites del cosmos, además de arrojar luz […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los perros detectan nuestro estrés por el olfato 3 octubre, 2022
    Los procesos fisiológicos asociados a una respuesta de estrés psicológico agudo producen cambios en el aliento y el sudor humanos que los perros pueden detectar con una precisión del 93,75%, según un nuevo estudio.
    Redacción T21
  • Redescubren en Turquía una planta medicinal "milagrosa" desaparecida hace 2.000 años 2 octubre, 2022
    Una planta milagrosa que desapareció misteriosamente hace 2.000 años ha sido identificada en la actual Turquía, con otro nombre, pero con las mismas propiedades. Reúne en una sola especie las propiedades medicinales de media docena de plantas y puede revolucionar la farmacología.
    Redacción T21
  • La Tierra, ¿se está quedando sin vientos? 2 octubre, 2022
    La Tierra se enfrenta a la posibilidad de quedarse sin los vientos que recorren su superficie: están perdiendo fuerza desde los años 60 del siglo pasado, amenazando al crecimiento de las plantas, a la energía eólica y a la corriente del Golfo que regula el clima global. Ese escenario se llama aquietamiento global.
    Eduardo Martínez de la Fe