Cientistas descobrem esperma humano desafiando leis da física

O esperma humano está desafiando a física, pois ele se impulsiona através de fluidos viscosos aparentemente ignorando uma das principais leis de Newton. Uma nova pesquisa investigou o movimento destas células e de algas unicelulares, buscando entender como elas deslizam por substâncias que, em teoria, deveriam resistir a seu movimento.

A famosa Terceira Lei de Newton afirma que "para toda ação, há uma reação igual e oposta". Entretanto, sistemas como o esperma exibem interações não recíprocas, mostrando que nem todos os sistemas físicos estão ligados a essa simetria.

Como estas células geram sua própria energia, o sistema é jogado para longe do equilíbrio, e as regras normais não se aplicam. Os cientistas analisaram dados experimentais do esperma e modelaram o movimento da alga verde Chlamydomonas.

O segredo do movimento

Ambos os organismos se movem usando flagelos finos e flexíveis que se deformam para impulsionar as células para frente. Em um fluido altamente viscoso, a energia do flagelo deveria se dissipar, impedindo o movimento. Contudo, os flagelos elásticos conseguem se impulsionar sem perder muita energia para o fluido circundante.

Os pesquisadores descobriram que caudas de esperma e flagelos de algas possuem uma "elasticidade ímpar". Esta propriedade permite que esses apêndices flexíveis se movam sem perder muita energia para o fluido circundante, um avanço crucial na compreensão da biomecânica microscópica.

O novo módulo elástico

Visto que a propriedade da elasticidade ímpar não explicava completamente a propulsão, os pesquisadores derivaram um novo termo: um módulo elástico ímpar. Os cientistas usaram este novo módulo para decifrar as "interações internas não locais e não recíprocas dentro do material" das células.

Assim, estes achados poderão ser muito úteis no futuro, auxiliando no design de pequenos robôs auto montáveis que imitam materiais vivos. Além disso, os métodos de modelagem aprimoram a compreensão dos princípios subjacentes ao comportamento coletivo em sistemas complexos.