有鞭毛的细菌由螺旋鞭毛丝的旋转推动，每个螺旋鞭毛丝的基部都有一个鞭毛马达。以大肠杆菌(E.coli)为例，每个细胞有3~7根鞭毛，鞭毛呈螺旋束旋转，使细胞能够顺利移动。鞭毛电机对其驱动的负载很敏感，在不同的速度下产生不同的扭矩。电机扭矩在拐点速度内保持大致恒定，而在拐点速度以上则迅速下降。

据信，当细菌在自由液体环境中游泳时，鞭毛马达处于高负载下，因为鞭毛旋转速度通常低于膝盖速度。然而，中国科学技术大学张荣景教授和袁俊华教授领导的研究团队在《ScienceAdvances》在线发表的一项研究结果却显示出不一致的情况。

研究人员通过扭矩-速度测量，发现了细菌鞭毛电机中的一套不完整的定子单元，消除了之前对鞭毛电机机制的误解，即细菌游动时电机处于高负载状态。

此外，他们还进行了电机复活实验，测量了细菌在不同粘度的介质中游动时的扭矩-速度关系。在电机复活实验中，发现当珠子突然附着在灯丝上时，旋转速度会逐步增加。结果表明，鞭毛电机处于中等负载状态，且定子单元不完整，为半满状态。

在半满定子单元的情况下，游动细菌可以通过增加定子单元的数量来适应高粘度的介质。为了测试其稳健性，研究人员设计了一个微流体室，由三个独立的层流流组成，可快速改变粘度。结果表明，鞭毛旋转速度在粘度突然增加后急剧下降，然后逐渐增加。

这项研究的结果证明了鞭毛旋转对负载条件变化的鲁棒性。