“大肠杆菌会进行一种我们尚未理解的集体运动,并在某些情况下使液体变成超流体”

白熊1

（莫名其妙觉得这则新闻很带感，虽然不知啥意思）

细菌运动消除液体黏性
时间:2015-07-20 13:33 来源:环球科学（huanqiukexue.com）

研究者报道称，游动的细菌可以使普通液体变得稀薄，并且在某些情况下使液体变成黏度为0的超流体（super fluid）。

大肠杆菌的鞭毛可能是让溶液黏度消失的关键。图片来源：Visuals Unlimited/Corbis

理论模型预言，含有微生物的溶液在流动的时候可能没有内摩擦力，而实验的结果与理论模型的预期一致。德国萨尔布吕肯大学（Saarland University）的物理学家Karsten Kruse说，这项研究捕捉到了液体从普通状态转变到超流态过程中的一些细节。

巴黎第十一大学（University ofParis-Sud）的物理学家Harold Auradou带领的团队期望通过实验，来研究是否能够通过向液体中添加活动的细菌来改变液体的性质。研究结果发表在7月7日的《物理学评论快报》（Physical Review Letters）中。文章提出，这样的液体在适当的条件下可以被用作一个小型发动机。

研究人员将大肠杆菌放置在少量营养液中，足以保证细菌存活和运动，但是不会繁殖。他们将溶液放在用来测量黏度的流变仪（rheometer）中缓慢旋转，并且记录了不同转速、不同细菌浓度下的液体流动情况。研究人员可以据此计算出这些“菌汤”的黏度。

随着溶液中的细菌浓度增加，溶液的黏度逐渐降低，这有力地印证了理论预言的结果，肯定了活性细菌对溶液的作用影响。当单位溶液中某种大肠杆菌数量达到60亿时，该溶液的黏度直降到了零，而且，即便溶液细菌浓度继续增高，其黏度始终为零。

溶液黏度下降源于细菌的活动，而不是其他因素，Auradou对此很有把握。他给出了简洁的解释：“如果你用/选用死细菌做实验的话，溶液就不会发生任何变化。”


机制未知

可惜的是，研究者仍不清楚细菌是如何将普通液体变成超流体的。Auradou说：“我们认为，细菌会进行一种我们尚未理解的集体运动。”

鞭毛是细菌的毛发，细菌可以划动鞭毛从而在液体中运动。理论模型表明，细菌的鞭毛是导致液体产生超流特性的重要因素。当细菌游动时，它们需要对抗液体流动，这会使得附近液体分子之间的相互作用力减弱，而这种相互作用最终将决定液体的粘滞性。/当细菌在溶液中游动时，它们会通过挥动鞭毛来对抗液体流动。这会使得其附近液体分子之间的相互作用力减弱，而这种作用力往往决定着液体的黏度。

Auradou说，他的研究团队有一台已经用了几十年的流变仪，这台流变仪是能够发现这种超流现象的关键，主要是因为这台仪器能够测量实验所需的较低转速下的液体流动。“我们没法用新式的流变仪完成这个实验。这些高端设备通常适用于测量黏度和剪切速率更大的液体流变性。”Auradou解释道。

研究人员把这台过时的流变仪连接到一个计算机控制的电机上，并为其搭建了电子学模块，用来测量液体的特性。美国阿贡国家实验室（ArgonneNational Laboratory）的物理学家Igor Aronson说：“这篇论文中最有趣的部分就是实验装置的设计。这个独特的装置完全就是为这个实验量身定制的。”（翻译：赵昌昊  审稿：刘泽宇 林然）


原文链接：
http://www.nature.com/news/energ ... superfluids-1.17957




无关图

tood

使普通液体变得稀薄，并且在某些情况下使液体变成黏度为0的超流体……然后人就拉稀了吗？

huio

tood 发表于 2015-7-23 16:07
使普通液体变得稀薄，并且在某些情况下使液体变成黏度为0的超流体……然后人就拉稀了吗？

但是门不开，还是出不去的吧

qz75315p37

太长不看