Durante años, Los investigadores han buscado los principios de trabajo del autoensamblaje que pueden construir una célula (un organismo biológico complejo) así como un cristal (un material inorgánico mucho más simple) de la misma manera.

Ahora, un equipo de científicos en Turquía ha demostrado los principios fundamentales de un proceso de autoensamblaje universal que actúa sobre una variedad de materiales, desde unos pocos átomos (puntos cuánticos grandes hasta casi 100 billones de átomos) células humanas grandes. Su método se destaca en Física de la naturaleza .

"Para iniciar el autoensamblaje, o fuerza al sistema a entregar un resultado específico, o utiliza su dinámica interna a su favor para obtener resultados universales. Seguimos el segundo enfoque, "dice el Dr. Serim Ilday de Bilkent University-UNAM, que dirigen el estudio.

Los investigadores no solo demostraron el autoensamblaje de estructuras simples y complejas que son más de cuatro órdenes de magnitud diferentes en tamaño y masa. Todos se unen siguiendo una función sigmoidea, también conocida como curva en S. Curiosamente, También observaron que las desviaciones individuales de las curvas S siguen las estadísticas de la distribución de Tracy-Widom, que se manifiesta en diversos, social, económico, y sistemas físicos.

"Serim y yo estábamos asistiendo a un seminario de matemáticas, donde vimos por primera vez esta distribución en particular. Serim me miró y dijo:'eso es todo; tenemos que buscarlo, "y lo hicimos". dice el Dr. F. Ömer Ilday de Bilkent University-UNAM, Física, e Ingeniería Eléctrica y Electrónica, coautor del artículo. El seminario fue impartido por el Dr. Gökhan Yıldırım, de la Universidad Bilkent-Matemáticas, otro coautor, quien dice, "Después del seminario, se me acercaron, la idea fue fascinante, y comenzamos a trabajar en ello de inmediato ". Dr. Ghaith Makey, el primer autor del artículo, agrega, "Lo que nos motiva hoy en día es predecir y estudiar nuevos ejemplos de sistemas en la universalidad Tracy-Widom, y comprender por qué se manifiesta en muchos sistemas diferentes ".

El equipo demostró además cómo su método podría ser útil para aplicaciones prácticas. "Las posibilidades son infinitas. Por ejemplo, se detecta una infección desconocida en la UCI de un hospital. En lugar de esperar horas o días para identificar el patógeno culpable, en minutos, puedes tomar una muestra, añadir fármacos candidatos, ver si ponen fin a la infección ", dice el Dr. E. Doruk Engin del Instituto de Biotecnología de la Universidad de Ankara." Era increíble ver con qué facilidad se podían manipular los organismos vivos en segundos, "dice el Dr. Özgür Şahin de Bilkent University-Molecular Biology and Genetics, y también de la Universidad de Carolina del Sur. Dr. Hilmi Volkan Demir de Bilkent University-UNAM, Física, e Ingeniería Eléctrica y Electrónica y también de NTU Singapur, un coautor del artículo, añade que "ese control instantáneo sobre la pequeña y veloz materia cuántica está en muchos sentidos más allá de las capacidades de la tecnología actual. Puede tener un impacto real en la nanotecnología".

Los investigadores enfatizan que este no es de ninguna manera el final de la historia, que la investigación del autoensamblaje tiene un largo y difícil camino por delante para descubrir y practicar los principios de la madre naturaleza. El Dr. Serim Ilday agrega:"Dejando a un lado los posibles usos prácticos, nuestro método es una gran herramienta para explorar la física de cómo los sistemas impulsados ​​evolucionan lejos del equilibrio. Esto incluye epidemias; De hecho, nuestro análisis preliminar de los datos de COVID-19 sugiere que sus fluctuaciones pueden estar siguiendo las estadísticas de Tracy-Widom al igual que nuestro sistema ". El Dr. F. Ömer Ilday agrega:"Más interesante aún, nuestro modelo analítico se ajusta mejor a los datos COVID que la curva S. Viendo todos estos decidimos investigar la física de la pandemia de inmediato ".