குறுகிய குழாயில் புழுக்கள் ஏன் வேகமாகச் செல்கின்றன?

மனிதர்களுக்கு, திறந்த வெளியில் ஓடுவது ஒரு சுரங்கப்பாதை வழியாக ஊர்வதைவிட வேகமானது. ஆனால் சிறிய புழுக்களுக்கு இது நேர்மாறு. ஜூலை 28-ம் தேதி பிசிக்கல் ரிவியூ லெட்டர்ஸ் இதழில் வெளியான ஆய்வில், கலிபோர்னியா கருப்புப் புழுக்கள் திறந்த வெளியை விட இறுக்கமான, குறுகிய குழாய் வழியாக மிக வேகமாகச் செல்வதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர்.

ஆராய்ச்சிக் குழு லும்ப்ரிகுலஸ் வேரியேகேட்டஸ் எனப்படும் மெல்லிய நீர்வாழ் புழுக்களை ஆய்வு செய்தது. இவை சுமார் 0.05 செ.மீ. அகலமும் 2.5 முதல் 5 செ.மீ. நீளமும் கொண்டவை. இரு முனைகளும் திறந்திருக்கும் நீர் நிரம்பிய கண்ணாடிக் குழாய்கள் வழியாக இந்தப் புழுக்களை ஊர்ந்து செல்ல வைத்தனர். குழாயின் அகலம் புழுவின் அகலத்தை விட இரு மடங்கு மட்டுமே இருந்தபோது, புழு ஒரு நிமிடத்தில் மறுமுனையை அடைந்தது. அகலமான குழாய்களில் அதே தூரத்தைக் கடக்க அதிகபட்சமாக ஐந்து மடங்கு அதிக நேரம் ஆனது.

இதற்கான காரணத்தை அறிய, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒவ்வொரு புழுவையும் அசையும் மணிகளால் ஆன ஓர் இழையாகக் கருதி கணினி சிமுலேஷன்கள் உருவாக்கினர். பின்னர் அந்த மெய்நிகர்ப் புழுக்களை வெவ்வேறு அகலமுள்ள குழாய்கள் வழியாகச் செலுத்தினர். சிமுலேட் செய்யப்பட்ட புழுக்கள் உண்மையான புழுக்களைப் போலவே நடந்துகொண்டன. "மிகக் குறுகிய இடத்தில்தான் வேகம் அதிகமாக இருந்தது" என கொலராடோ போல்டர் பல்கலைக்கழக இயற்பியலாளர் கே.ஆர். பிரத்யுஷா தெரிவித்தார். புழுவின் வளையும் தன்மையும் அதற்குக் கிடைக்கும் இட அளவும்தான் வேகத்தைத் தீர்மானிக்கின்றன என்பதைக் குழுவின் கணித மாதிரி காட்டியது. அகலமான குழாயில் புழு தன்னைத் திசைமாற்றிக்கொள்ள முயலும்போது தத்தளிக்கிறது. ஆனால் குறுகிய குழாய் அந்தத் தத்தளிப்பைத் தடுத்து, புழு சுவர்களைப் பற்றிக்கொண்டு நேராகச் செல்ல வைக்கிறது.

கொலராடோ போல்டர் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த உயிர்மூலக்கூறு பொறியியலாளர் சாத் பம்லா ஓர் அவதானிப்பைப் பகிர்ந்தார். குழாய்கள் வழியாக ஊர்ந்து செல்லும் அல்லது மனித உடலுக்குள் நகரும் மென்மையான, தானியங்கி ரோபோக்களை வடிவமைக்க இக்கண்டுபிடிப்பு உதவக்கூடும் என அவர் கூறினார். "பொறியியலாளர்களுக்கு வடிவமைப்பில் இயற்பியல் உதவும் ஒரு பொருத்தமான பிரச்சினையாக இது தோன்றியது" என அவர் தெரிவித்தார். இந்த ஆய்வில் ஈடுபடாத ஜார்ஜியா டெக் உயிர் பொறியியலாளர் டேவிட் ஹூ இதை அரிதான முடிவு என்று அழைத்தார். அவரது சொந்த 2012 ஆய்வில், பாம்புகள் இந்தப் புழுக்களைப் போலல்லாமல் குறுகிய குழாய்களில் மெதுவாகவே ஊர்வதாகக் கண்டறியப்பட்டிருந்தது. "நகர்வதற்குக் குறைவான இடம் இருந்தால் விஷயங்கள் வேகமடைவது இயற்கையில் மிக அரிதானது" என ஹூ கூறினார்.

இந்த ஆய்வில் ஈடுபடாத ஐஐடி மும்பை இயற்பியலாளர் ரகுநாத் செலக்கோட், ஒரு எளிய மாதிரி உண்மையான உயிரியல் நடத்தையைப் பிடித்துக் காட்டியதே இந்த ஆய்வின் மதிப்பு எனக் கூறினார். "உயிரியல் அமைப்புகள் குழப்பமானவை, சிக்கலானவை" என்று அவர் கூறினார். "இவ்வளவு எளிய மாதிரியைக் கொண்டு, இந்தப் புழுவின் நகர்வின் சில முக்கியப் பண்புகளைப் பிடித்துக்காட்ட முடிந்தது என்பதே எனக்குச் சுவாரஸ்யமானது."