Les chercheurs ont découvert que les gouttelettes de liquide microscopiques nagent vers des conditions de solvant favorisant leur dissolution. Ce mécanisme pourrait être à l'origine de certains processus de transport au sein des cellules vivantes et pourrait être exploité pour développer des microrobots fluides.
La recherche a été publiée le 9 mai dans Nature Communications par l'auteur principal Eric Dufresne, professeur de science et d'ingénierie des matériaux à Cornell Engineering et de physique au Collège des arts et des sciences. L'auteur principal est Etienne Jambon-Puillet, chercheur à l'École Polytechnique et ancien membre du Laboratoire des matériaux mous et vivants de Dufresne.
En travaillant avec des condensats modèles de sérumalbumine bovine (BSA), l’équipe de recherche a montré que les gouttelettes nagent le long de gradients chimiques. Lorsque les gouttelettes sont chargées d'une enzyme, elles peuvent produire leurs propres gradients et nager les unes vers les autres, selon le journal.
"Nous avons remarqué que les produits chimiques induisant la nage de Marangoni ont également un impact sur la stabilité du mélange. Ils déplacent le point critique du système et donc la composition de chaque phase, à l'équilibre", a déclaré Jambon-Puillet. "Les produits chimiques favorisant le mélange réduisent la différence de composition entre phase dense et diluée et donc la tension interfaciale."
Dans tous ces cas, les chercheurs ont observé les gouttelettes nager vers des conditions de solvant favorisant leur dissolution, un comportement qu'ils appellent « dialytaxie », qu'ils s'attendent à être générique et qui devrait s'appliquer à tout système macromoléculaire à phases séparées.
"Nous avons trouvé un mécanisme puissant pour déplacer des objets à des échelles minuscules. Nous étudions les systèmes naturels pour comprendre comment cela pourrait avoir un impact sur la physiologie cellulaire et développons des systèmes synthétiques pour exécuter des tâches de manière autonome", a déclaré Dufresne.
Plus d'informations : Etienne Jambon-Puillet et al, Les gouttelettes séparées en phases nagent jusqu'à leur dissolution, Nature Communications (2024). DOI :10.1038/s41467-024-47889-y
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par l'Université Cornell