【48812】我国科大在细菌鞭毛马达动力学研讨中获得重要开展

时间: 2024-06-27 19:31:47 |   作者: 贝博体育下载狼堡

  我校物理学院及合肥微标准物质科学国家研讨中心袁军华、张榕京课题组，在细菌运动行为研讨范畴获得新开展，经过开展新试验手法，准确丈量并澄清了细菌鞭毛马达动力学的一个重要特征¾马达力矩发生单元的占空比(Dutyratio)的凹凸。近来，该研讨成果宣布在《美国科学院院刊》(PNAS)上。

  细菌鞭毛马达是驱动带鞭毛细菌（如大肠杆菌）游动的纳米标准滚动马达，是生物中的纳米机电体系。其内能够有多个力矩发生单元（定子），定子效果于马达的滚动部分（转子）而发生力矩。定子的占空比，也即定子在一个力化学循环中与转子效果的时刻份额，类似于定子效果的功率，是对马达力矩发生动力学的一个要害描写。而这个占空比需要从马达在零负载下的极限速度与定子数目的联系中丈量得到。

  激光暗场+光镊+明场光路规划简图（上）；光路部分实物图（左下）；丈量依据成果得出马达定子占空比是1（右下）。

  近20年来，有不少试验企图丈量马达的占空比，并引发了多个关于马达动力学的理论模型的提出。但由于技能约束，曩昔无法对马达零负载下的定子数目做准确丈量，然后对占空比的值一向存在试验和理论上的争议。袁军华、张榕京课题组开展了激光暗场、光镊、明场相结合的手法，规划试验完成对马达零负载下定子数目的准确丈量，发现马达零负载下的极限速度与其内定子数目无关，然后确认地证明马达定子的占空比很高（挨近1）。

  该作业得到了国家自然科学基金委、科技部、国家立异人才方案青年项目和我国科大立异团队培养基金的支撑。