Paljud mikroorganismid on võimelised liikuma kas suurema toiteainete kontsentratsiooni suunas või ebasoodsatest kemikaalidest eemale. Bioloogiliste süsteemide puhul kannab nähtus nimetust kemotaksis. Nüüd on USA teadlased loonud esimese mittebioloogilise süsteemi, kus mikroskoopilised metallvardad liiguvad lahuses teatud kemikaali kõrgema kontsentratsiooniga piirkonna poole. Katse läbi viinud teadlased näevad nähtuse rakendustena kemikaalide tuvastamist keskkonnas ja mikroskoopiliste täppisstruktuuride koostamist.
Bioloogias tähistab kemotaksis organismide siiret mingi aine kontsentratsiooni gradiendi sihis. Mittebioloogilistes süsteemides võimaldaks sarnane nähtus väikeste osakeste või vedelike voolu täpselt juhtida ja ilma välist elektromagnetvälja kasutamata nendest nanostruktuure moodustada. Ka aitaks see kindlate kemikaalide tuvastamisele elusorganismidele sobimatutes keskkondades. Mikroorgamismide puhul kujutab kemotaksis keerulist mehhanismi, mida on eluta ilma objektidega pea võimatu imiteerida. Ayusman Seni töörühm Pennsylvania Osariigi Ülikoolist on leidnud lihtsa lahenduse – nad tekitasid hulga 2 µm pikkuseid vardakesi, mis pooles pikkuses kullast ja ülejäänus plaatinast koosnesid. Kui niisugused kepikesed asetada veega anumasse, mille ühes osas on vesinikperoksiidi sisaldava geeli tükk, liiguvad nad aegamööda vees lahustuva vesinikperoksiidi suurema kontsentratsiooni ja seega geelitüki suunas. 110 tundi kestnud katse tulemusel oli enam kui 70% kepikestest geeli juurde liikunud.
Teadlaste sõnul selgitab nähtust asjaolu, et plaatina ja kuld toimivad vesinikperoksiidi erinevate keemiliste reaktsioonide katalüsaatorina. See tingib vedeliku voolu piki vardakeste telgi ja seega nende liikumise. Vesinikperoksiidi kogus kepikeste otstes on üldjuhul veidi erinev ja määrab liikumise suuna. Töö jätkuna uurib Sen võimalusi fototaksia kunstlikuks realiseerimiseks – osakeste liikumise juhtimiseks valguse abil. Viimane võimaldaks nende asukohti suure täpsusega seada.
Allikas: physicsworld.com
Toimetas Erik Randla