Sumérjase en lo que puede ser el arrecife de coral más pequeño del mundo. Los científicos de la Universidad de Colorado Boulder están utilizando un tipo de material llamado cristales líquidos para crear increíblemente pequeños, arremolinados bancos de "peces, "según un estudio publicado recientemente en la revista Comunicaciones de la naturaleza .

Los peces en este caso no son en realidad animales acuáticos. Son pequeñas interrupciones en las orientaciones de las moléculas que forman las soluciones de cristales líquidos, dijo Hayley Sohn, autor principal del nuevo estudio.

Pero bajo el microscopio estas deformaciones moleculares, diez de las cuales podrían llenar el ancho de un cabello humano, ciertamente parecen vivas. Estas pseudopartículas pueden girar juntas como un grupo, cambian su movimiento en una moneda de diez centavos e incluso fluyen alrededor de obstáculos cuando se exponen a diferentes corrientes eléctricas.

"Al ajustar ese voltaje, Puedo hacer que se muevan en diferentes direcciones y hacer que formen un grupo agradable donde estén todos pegados. Pueden ramificarse en una cadena y luego volver a unirse, "dijo Sohn, estudiante de posgrado en el Programa de Ingeniería y Ciencia de Materiales en CU Boulder. "Es muy divertido jugar con él".

El equipo espera que sus pequeños arrecifes algún día se conviertan en parte de nuevas pantallas de teléfonos inteligentes o incluso de videojuegos.

Ivan Smalyukh, coautor del estudio, profesor del Departamento de Física, explicó que los cristales líquidos son un componente importante de las tecnologías de visualización modernas, desde tabletas de computadora hasta televisores de alta definición.

"Nuestro trabajo es muy compatible con esta industria multimillonaria de pantallas, ", dijo Smalyukh." Podría agregarse al nuevo espectro de formas en que los humanos y las computadoras interactúan ".

El descubrimiento de su grupo, sin embargo, surgió casi por accidente.

Sohn había estado experimentando con nuevas formas de crear grandes grupos de esas deformaciones dentro de soluciones de cristal líquido, un fenómeno que los físicos llaman "solitones".

Las soluciones de cristal líquido del equipo, ella dijo, están formadas por trillones de moléculas en forma de varilla; piense en ellas como las multitudes en el campo Folsom de CU Boulder, que puede ver desde la ventana de su oficina. Normalmente, esos fanáticos del fútbol no se interponen en el camino del otro, pero si prepara una solución de cristal líquido de manera precisa, comenzarán a apretarse juntos.

"Podemos crear condiciones que frustran al cristal líquido, "Dijo Smalyukh.

Para compensar esa frustración, Se formarán pequeñas bolsas en la solución de cristal líquido en las que las moléculas del interior se doblan y retuercen de formas inusuales. Estos solitones en realidad no se mueven en el sentido tradicional. En lugar de, su estructura deformada pasa por toda la solución, un poco como otra ocurrencia común en los estadios deportivos.

"Es como si estuvieras en el estadio, y la multitud está haciendo la ola, "Dijo Sohn." La ola sólo se mueve porque la gente está cambiando la forma en que apuntan sus brazos ".

Un día en el laboratorio Sohn preparó un portaobjetos de microscopio con un grupo de varios solitones, luego tomó un descanso. Cuando ella regresó sus creaciones ya no estaban en la pantalla de visualización.

"Pensé, 'Oh, no. Tengo que volver a hacer este experimento '”, Dijo Sohn.“ Luego miré la reproducción del video y vi este comportamiento escolar. Estaba asombrado. No fue un fracaso ".

Y, Sohn agregado, los solitones no se movían como objetos inanimados. Ella explicó eso, en las condiciones adecuadas, estos peces moleculares pueden interactuar entre sí. Eso significa que pueden chocar entre sí e influir en las trayectorias de los demás, creando patrones que son casi imposibles de prever con anticipación; de ahí la comparación con miles de peces que vinculan sus movimientos.

Es un área de investigación que, Sohn dijo:encaja con sus propios pasatiempos.

"Una de las mejores partes de esta investigación, para mi, es que puedo inspirarme y hacer conexiones con la naturaleza, como los bancos de peces que he visto bucear, ", dijo." La próxima vez que vaya a bucear, Lo llamaré investigación ".

Smalyukh, en particular, está entusiasmado con lo impredecibles que pueden ser las escuelas de solitones. Dijo que tal comportamiento podría conducir a diferentes tipos de tecnología de visualización interactiva, uno en el que las imágenes que ves en una pantalla no son necesariamente preprogramadas, sino que aparecen y cambian de acuerdo con los movimientos emergentes de las escuelas de solitones.

"Imagina un nuevo tipo de juego de computadora en el que no puedas predecir lo que sucederá después de presionar la pantalla, "Dijo Smalyukh." No estaría programado sino moldeado por fenómenos emergentes ".