Японцы впрягли бактерии в мотор

В сознании людей бактерии ассоциируются в первую очередь с болезнетворными бациллами, подстерегающими нас в самых неожиданных местах. О пользе, которую приносят человеческому роду некоторые из этих микроскопических созданий, мы вспоминаем гораздо реже. Обычно в таких случаях от микробов много и не требуется: знай себе сиди да питайся подножным кормом. Однако японские ученые решили приучить бактерии к труду.

Профессор Юити Хирацуки и его коллеги из Национального института современной прикладной науки и техники (AIST) сумели в буквальном смысле впрячь микробы в крошечные "хомуты", заставив их вращать вал моторчика, словно лошадей, крутящих вал допотопного водяного насоса.

Исследователи построили микроскопическую круговую "беговую" дорожку из белков, в центре – поставили кварцевый ротор диаметром 20 микронов. В качестве рабсилы ученые задействовали бактерии Mycoplasma mobile, считающиеся одними из самых быстрых видов микроорганизмов: они способны двигаться со скоростью до 1,8 см/час. Для создания длиной в 1 микрометр – очень неплохо. Микробов покрыли витамином B7, который помогал им лучше удерживаться на дорожке. Не известно, кто выступил погонщиком, но бактерии дружно впряглись в ротор и начали его вращать со скоростью порядка двух оборотов в минуту.

Вращающий момент нового двигателя был в 10 тыс. раз меньше, чем у самых маленьких электрических микромоторов, существующих сегодня. Но, говорят авторы работы, момент можно нарастить, увеличив число микробов, запряженных в один ротор с нескольких штук до сотни. Зато, в отличие от известных микроэлектромеханических систем, новый мотор может работать во влажной среде и не требует электропитания: бактериям нужно лишь скармливать глюкозу.

Такие моторы могут приводить в движение микромеханизмы, к примеру, микроскопические жидкостные насосы лабораторий на чипе или даже вращать микрогенераторы для выработки тока.

В будущем для устранения малейших сомнений в биологической безопасности устройства японский ученый намерен создать подобный мотор не из живых, а из мертвых бактерий, названных им "призраками", которые сохранят свой движущий механизм и также смогут работать в моторе при поставке необходимых веществ.