Odkritje, da molekularni motorji filamentov ne poganjajo samo v vzdolžni smeri, ampak jih v veliko primerih tudi sučejo, je že precej staro, vendar so različni eksperimentalni rezultati navidezno konfliktni kar se tiče smeri sukanja, manjkala pa je tudi razlaga mehanizma, ki privede do sučnega gibanja. Naš model kvalitativno in kvantitativno razloži nastanek levosučnega gibanja, ker pa je njegova perioda močno odvisna od koncentracije ATP, napove tudi možnost spremembe kiralnosti, kar razloži rezultate, ki so se doslej zdeli protislovni.
COBISS.SI-ID: 22803751
Kljub temu, da je bilo objavljenih že več konceptov za izdelavo umetnih migetalk, smo kot prvi uspeli predstaviti delujoč prototip, pri katerem smo dokazali in izmerili črpanje tekočine. Izmerjen tok se odlično ujema z napovedjo numeričnega modela. Umetne migetalke imajo velik potencial za uporabo v mikrofluidičnih aplikacijah, kjer lahko služijo kot črpalke, ali pa kot mešalci tekočine. Rezultate smo objavili v ugledni reviji PNAS, o njih pa je poročala tudi revija Nature Physics. Poleg tega smo na temo magnetnih plavalcev objavili komentar v reviji Physical Review Letters.
COBISS.SI-ID: 23251239
Veliko bioloških sistemov deluje z zelo visoko energetstko učinkovitostjo, vendar to na prvi pogled ne velja za pogon migetalkarjev, ki dosega komaj okoli 1%. Problem smo proučili na nivoju posamezne migetalke ali skupine migetalk. Numerično smo določili optimalno obliko zamaha in pokazali, da je pri skupinah migetalk le ta nenavadno podobna opažanjem v mikroorganizmih. Pokazali smo, da pri parameciju hidrodinamska učinkovitost dosega okoli 50% teoretično možnega maksimuma.
COBISS.SI-ID: 25073447
Raziskali smo izkoristek plavalcev, ki se poganjajo z ustvarjanjem tekočinskega toka ob površini in ki delujejo pri nizkem Reynoldsovem številu. Primer takih plavalcev so enoceličarji, ki jih poganjajo migetalke, pa tudi umetni mikroskopski kemoforetski plavalci. Izkaže se, da je energijski strošek površinskega pogona proporcionalen kvadratu hitrosti ob površini, integriranem po celotni površini plavalca. Poiskali smo torej oblike plavalcev ter porazdelitev hitrosti tekočine ob njih na način, da bodo z minimalno disipacijo dosegli določeno hitrost plavanja pri danem volumnu. Rezultat je presenetljiv, saj odvisno od ukrivljenosti površine, ki jo dovolimo, optimalna oblika plavalca vključuje izrastke vzdolž simetrijske osi. Izračunane oblike optimalnih plavalcev pa kažejo tudi precejšnjo podobnost z različnimi oblikami mikroorganizmov, ki jih najdemo v naravi.
COBISS.SI-ID: 26105639
V tem članku opišemo multipolni razvoj hitrostnega polja tekočine okoli delujoče migetalke, pri čemer iz simetrijskih razlogov pogosto zadošča že majhno število členov. Oblika tokov v približku daljnega polja tako potane neodvisna od podrobnosti gibanja migetalke. Formalizem, ki ga predstavimo, je primeren tako za opis delovanja naravnih migetalk, kakor tudi umetnih (biomimetskih).
COBISS.SI-ID: 26016551