Beobachtung von Brownian elastohydrodynamischen Kräften, die auf eingeengte weiche Kolloide wirken

Eingeengte Bewegungen in komplexen Umgebungen sind in der Mikrobiologie allgegenwärtig. Diese Situationen beinhalten unvermeidlich die komplexe Kopplung zwischen Flüssigkeitsfluss, weichen Grenzen, Oberflächenkräften und Fluktuationen. In der vorliegenden Studie wird eine solche Kopplung mit einer Methode untersucht, die holografische Mikroskopie und fortgeschrittene statistische Inferenz kombiniert. Insbesondere wird die Brownsche Bewegung von weichen mikrometrischen Öltropfen in der Nähe von starren Wänden quantitativ analysiert. Alle wichtigen statistischen Beobachtungen werden mit hoher Präzision rekonstruiert, was eine nanoskalige Auflösung lokaler Mobilitäten und eine Femtonewton-Inferenz konservativer oder nicht-konservativer Kräfte ermöglicht. Auffällig ist, dass die Analyse die Existenz einer neuartigen, transienten, aber großen, weichen Brownschen Kraft offenbart. Letztere könnte von entscheidender Bedeutung für den mikrobiologischen und nanophysikalischen Transport, die Zielsuche oder chemische Reaktionen in überfüllten Umgebungen sein und somit die gesamte Lebensmaschinerie beeinflussen.