Comment un microbe nage sans bras ni jambes ✛ ✦
Dans un liquide aussi visqueux qu'un sirop, le microbe se transforme en boule de poils. De sa surface jaillissent des filaments ultrafins, comme des harpons microscopiques. Chaque filament qui pousse donne une impulsion qui propulse la cellule vers l'avant. Le motif des points de croissance guide le mouvement, un peu comme la configuration des buses d'une fusée : en variant leur emplacement, on peut faire tourner la boule, la faire nager en ligne droite ou en spirale. Grâce à la simulation numérique, les scientifiques ont confirmé cette mécanique. La croissance des filaments augmente le désordre — une banalité pour les systèmes vivants.
Le principe de composition des forces, ou principe de superposition, opère partout : des reconnexions magnétiques solaires aux disques d'accrétion autour des noyaux actifs de galaxies. Les ingénieurs étudient cette stratégie pour des nanorobots programmables. La symétrie des filaments, selon les théorèmes de Emmy Noether, dicte la direction du mouvement.
La bactérie Acetobacter xylinum peut faire pousser des fibres de cellulose plusieurs fois plus longues que son propre corps et, en s'appuyant dessus dans le liquide, rouler comme une minuscule pelote de poils.
Les micro-nageurs programmables évoquent l'essaim de « poussière intelligente » de L'Invincible de Lem, où le comportement de minuscules robots est dicté par un motif sur leur coque.