Imaginez un liquide qui pourrait se déplacer tout seul. Pas besoin d'effort humain ou d'attraction de la gravité. Vous pouvez le mettre dans un récipient à plat sur une table, ne le touche en aucune façon, et ça coulerait encore.

Les chercheurs de Brandeis rapportent dans un nouvel article dans Science qu'ils ont fait le premier pas dans la création d'un liquide automoteur. Cette découverte promet de développer une toute nouvelle classe de fluides pouvant s'écouler sans effort humain ou mécanique. Une application possible dans le monde réel :le pétrole pourrait être capable de circuler dans un pipeline sans avoir besoin d'être pompé.

Les chercheurs travaillent au Centre de recherche en science et ingénierie des matériaux de Brandeis (MRSEC), dans le cadre d'une initiative de la National Science Foundation visant à créer une nouvelle classe révolutionnaire de matériaux et de machines fabriqués à partir de composants biologiques.

La percée rapportée dans le journal Science a été obtenu en reproduisant en laboratoire la série incroyablement complexe de processus qui permettent aux cellules de changer de forme et de s'adapter à leur environnement. Les cellules peuvent le faire parce que les éléments constitutifs de son échafaudage - des tubes cylindriques creux appelés microtubules - sont capables de s'auto-transformer. Les microtubules se développent, rétrécir, se plier et s'étirer, modifier la structure sous-jacente de la cellule.

Les chercheurs de Brandeis ont extrait des microtubules du cerveau d'une vache et les ont placés dans une solution aqueuse. Ils ont ensuite ajouté deux autres types de molécules présentes dans les cellules :la kinésine et l'adénosine triphosphate (ATP).

Les microtubules alignés parallèlement les uns aux autres. Une molécule de kinésine s'est interposée entre eux, les reliant comme une traverse entre les voies ferrées.

En utilisant l'ATP comme source de carburant, le kinesin a commencé à bouger. Son sommet est allé dans une direction, le fond dans un autre. Les microtubules se sont éloignés les uns des autres, et la structure s'est effondrée.

Mais les microtubules ne sont pas restés flottants longtemps. Une nouvelle kinésine est arrivée et a lié chacun à un nouveau partenaire.

Au fur et à mesure que ces microtubules se sont réunis puis séparés, incroyable, des motifs tourbillonnants ont émergé dans le fluide. Et pour la toute première fois, l'équipe Brandeis a réussi à faire bouger les tourbillons dans le même sens, créant un "flux cohérent" qui a également poussé le liquide environnant vers l'avant.

Cette réaction microtubule-kinésine-ATP est la même que celle qui se passe dans les cellules, sauf dans les cellules c'est beaucoup plus compliqué. Pourtant, le modèle beaucoup plus simplifié créé par les scientifiques de Brandeis a obtenu un effet similaire. Essentiellement, ils ont exploité le pouvoir de la nature pour créer une machine microscopique capable de pomper des fluides.