Ljudska sperma, sa svojim karakterističnim repovima, prikazuje neobično kretanje kroz viskozne tečnosti, što izaziva pitanja o pridržavanju Njutnovog trećeg zakona kretanja. Novo istraživanje se fokusira na analizu ovog fenomena, istražujući interakcije sperme i jednoćelijskih algi na mikroskopskom nivou.
Naučnik matematičar Kenta Išimoto sa Univerziteta Kjoto, zajedno sa svojim timom, proučavao je specifične načine kretanja ovih bioloških plivača i otkrio da se ne pridržavaju u potpunosti Njutnovog trećeg zakona. Ovaj zakon, formulisao ga je Njutn 1686. godine, postavlja osnovne principe o odnosu između fizičkog objekta i sila koje deluju na njega, ali se pokazalo da ne važi univerzalno za mikroskopske ćelije koje se kreću kroz lepljive tečnosti.
Nerecipročne interakcije, koje se javljaju u neposlušnim sistemima poput jata ptica ili čestica u tečnosti, takođe su primećene kod sperme i drugih bioloških plivača. Ovi agenti se kreću na načine koji pokazuju asimetrične interakcije sa okolinom, stvarajući prostor za nejednake sile koje prevazilaze Njutnov treći zakon.
Istraživanje je obuhvatilo analizu pokreta ljudske sperme i modeliranje kretanja zelenih algi, Chlamidomonas. Obe vrste koriste tanke, savijene flagele za kretanje kroz tečnosti visoke viskoznosti, što bi inače trebalo da sprečava efikasno kretanje. Međutim, elastičnost repova i flagele omogućava ovim biološkim plivačima da efikasno plivaju bez gubitka energije na okolnu tečnost.
Nove spoznaje ne samo da pružaju uvid u unutrašnju mehaniku ovih bioloških struktura, već takođe mogu poslužiti kao osnova za razvoj malih robota inspirisanih ovim prirodnim procesima. Kroz proučavanje neparnog modula elastičnosti, istraživači su pokušali da dešifruju kompleksne interakcije unutar ovih struktura, pružajući osnovu za dalja istraživanja u oblasti kolektivnog ponašanja.
Studija, objavljena u časopisu PRKS Life, predstavlja značajan korak ka boljem razumevanju biomehanike ovih mikroskopskih bioloških plivača i otvara vrata za primenu ovih saznanja u različitim oblastima, uključujući razvoj novih tehnologija inspirisanih prirodnim procesima.
