Капля воды с растворённой солью высыхает на столе. Соль не оседает где попало: сначала кристаллы появляются по краю, образуя кольцо — эффект, знакомый каждому, кто видел след от высохшей капли, подобно кофейной гуще на дне чашки. Но что произойдёт, если в капле живут бактерии, способные активно плавать? Случайные движения микроорганизмов способны перевернуть привычную картину.

Исследователи взяли кишечную палочку — известную подвижную бактерию — и добавили её в солевой раствор. В каплях с малым числом бактерий те, как и ожидалось, собирались по краям. Но когда концентрация бактерий возрастала, они распределялись по капле равномерно. А соль вела себя ещё интереснее: помимо кольца по периферии, кристаллы возникали в центре, и чем больше было бактерий, тем больше появлялось таких островков. Краевые кристаллы при этом вытягивались в причудливые ветвистые формы — дендриты.

Чтобы выяснить механизм, учёные построили математическую модель, объединив гидродинамику испаряющейся капли, движение бактерий и перенос соли. Оказалось, что на ранней стадии испарения подвижность бактерий позволяет им плыть против течения, которое уносит всё к краю. Бактерии успевают добраться до центра и закрепиться там. Позже, когда капля сжимается, эти закрепившиеся клетки становятся точками, вокруг которых соль начинает кристаллизоваться. Так живое движение микроорганизмов меняет форму неживых кристаллов.

Эта работа — шаг к тому, чтобы управлять кристаллизацией с помощью живых существ. Такое умение пригодится, например, при добыче нефти, где соли забивают поры породы, или в микрофлюидных устройствах, где нужно точно наносить вещества. Бактерии-пловцы могут стать не просто пассажирами в капле, а активными участниками процесса.