I batteri del nuoto possono ridurre la viscosità dei liquidi ordinari come l'acqua e farli scorrere più facilmente, a volte fino al punto in cui la viscosità diventa zero:il flusso è quindi privo di attrito.

Ora i ricercatori dell'Università di Bristol riferiscono che le sospensioni batteriche possono avere una viscosità negativa, una proprietà severamente vietata dalla legge della fisica per i fluidi ordinari, ma che diventa consentito quando sono presenti organismi viventi.

La viscosità è la resistenza di un fluido al flusso. Per esempio, l'olio non scorre veloce come l'acqua quando viene versato perché la sua viscosità è maggiore. Questa opposizione al movimento è causata a livello microscopico dall'attrito tra le molecole del fluido.

Fino a poco tempo fa, viscosità zero (nota anche come superfluidità) era stata vista solo nei sistemi quantistici a temperature molto basse vicine allo zero assoluto. Ma un paio di anni fa, la viscosità zero è stata misurata in sospensioni di batteri.

Questo è possibile perché i batteri non sono come le molecole d'acqua, sono vivi o "attivi". Nuotando insieme, possono generare forze nel fluido sufficientemente grandi da controbilanciare l'attrito, tale che la sospensione batterica si comporta come un superfluido.

"Mentre questo fenomeno è stato osservato sperimentalmente, mancava una teoria dettagliata su come funziona, "dice la dottoressa Aurore Loisy, Research Associate in Matematica Applicata e Fisica Teorica presso l'Università di Bristol.

"Per di più, una questione fondamentale era ancora aperta:si può spingere ulteriormente questo fenomeno, in modo che la viscosità apparente diventi negativa, il che significa che il fluido batterico tranciato potrebbe effettivamente fare lavoro piuttosto che richiedere lavoro da fare su di esso per continuare a fluire, qualcosa che è impossibile nei fluidi passivi o "convenzionali"?"

Nella loro ricerca per decomprimere il concetto di viscosità negativa, Il dottor Loisy e i colleghi ricercatori Tannie Liverpool, Professore di Fisica Teorica, e Jens Eggers, Professore di Matematica Applicata, studiato come l'auto-organizzazione e il movimento collettivo di microrganismi sospesi in un fluido modificano le sue proprietà idrodinamiche.

Hanno dimostrato che è teoricamente possibile far comportare una sospensione di batteri come un fluido a viscosità negativa, e che questo comportamento può essere attivato e controllato giocando con le dimensioni del contenitore.

"Questo ci mostra che l'attività batterica microscopica può essere convertita in potenza meccanica utile macroscopica. In altre parole, è possibile far lavorare insieme i batteri e utilizzarli per alimentare dispositivi più grandi, " aggiunge il dottor Loisy.

"È importante notare che non abbiamo qualcosa per niente, come in non abbiamo infranto le leggi della termodinamica. I batteri stanno convertendo i nutrienti che hanno ingerito in lavoro meccanico nuotando e il "cibo per i batteri" sarebbe il carburante (fonte di energia) della presunta macchina.

"Il passo successivo è osservare questo fenomeno sperimentalmente, per esempio trasformando un reometro in un motore rotativo alimentato da batteri".