Un microbio con flagelos rema en el agua como una persona con los brazos. Pero si una persona nada a braza, avanza hacia adelante, mientras que el microbio avanza en espiral. La razón es que el microbio no tiene una dirección única: cada parte de su superficie empuja el agua hacia un lado, y el cuerpo gira como un sacacorchos.
Los autores del trabajo tomaron un nadador de forma arbitraria, similar a una esfera, y descompusieron su deslizamiento sobre la superficie en componentes simples, como se descompone la música en notas. Descubrieron que si la melodía no cambia, el nadador siempre describe una hélice en el espacio. Para un nadador alargado, similar a un grano de arroz, derivaron fórmulas exactas que relacionan la forma y el estilo de remado con la velocidad de traslación y de rotación.
Luego se preguntaron: ¿cómo remar para gastar la menor energía posible? Primero fijaron la dirección del movimiento y encontraron el estilo más económico. Después permitieron que el nadador eligiera hacia dónde ir. Resultó que la elección entre 'nadar recto' y 'girar en el sitio' depende de la simetría del cuerpo. Las formas simétricas prefieren las líneas rectas, mientras que las ligeramente asimétricas prefieren el giro.
Este enfoque ayuda a comprender cómo están diseñados los micro nadadores naturales y cómo construir artificiales que se muevan sin gastos innecesarios.
La bacteria Escherichia coli nada en un segundo una distancia 25 veces mayor que su propia longitud. Para un humano de esa estatura, sería como 45 metros por segundo.
En el relato de Stanisław Lem 'El Invencible', diminutas 'moscas' mecánicas se agrupan en nubes y se mueven como un organismo único, algo parecido al comportamiento colectivo de los micro nadadores.