• Ingénierie: un modèle reproduit le mécanisme de la natation de l'amibe par déformation au sein d'un fluide visqueux!____¤201311

     

    Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, propose un modèle simple reproduisant le mécanisme de la natation de l'amibe, qui montre que cet organisme unicellulaire se propulse en se déformant au sein d'un fluide visqueux à la même vitesse que lorsqu'il rampe en s'appuyant sur une surface solide.

     

    Dans cette simulation, la cellule a été modélisée «par une membrane fluide inextensible (c'est-à-dire pouvant se déformer, mais en conservant son aire) contenant un fluide visqueux et se trouvant au sein d'un fluide visqueux». Ainsi, «les déformations de la surface sont dues uniquement à des forces perpendiculaires à cette surface de la membrane».

     

    Parmi toutes les déformations possibles, celles «gardant une symétrie de révolution autour de l'axe dirigé selon la direction du déplacement» ont été privilégiées. Ces déformations cellulaires «induisent des contraintes dans le fluide externe, qui en retour exerce une force sur la cellule».

     

     

    Pour simuler la nage, «des mouvements élémentaires pendant lesquels les forces exercées sur la surface restent constantes» sont considérés. Ces forces font passer la cellule d'une forme initiale à une forme finale. Comme «les calculs montrent que le déplacement effectué ne dépend que de ces formes et ne dépend pas de la vitesse du mouvement», la nage est seulement «déterminée par la succession des formes prises par la cellule», tandis que «la distance parcourue ne dépend que de la géométrie des surfaces».

     

    Ce modèle, qui «reproduit certains cycles de nage observés dans la nature», va permettre «d'approfondir notre connaissance de la mobilité cellulaire et d'imaginer de nouveaux types de micro-nageurs artificiels».

     

     


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