Un equipo de investigación afiliado a UNIST ha revelado por primera vez un nuevo principio de movimiento en el micromundo, donde los objetos pueden moverse de manera dirigida simplemente cambiando sus tamaños periódicamente dentro de una sustancia conocida como cristal líquido.
Dirigido por el profesor Jonwoo Jeong y su equipo de investigación en el Departamento de Física de la UNIST, este descubrimiento tendrá implicaciones de gran alcance en varios campos de investigación, incluido el posible desarrollo futuro de robots en miniatura. El artículo se publica en la revista Nature Communications. .
En su investigación, el equipo observó que las burbujas de aire dentro del cristal líquido podían moverse en una dirección alterando sus tamaños periódicamente, contrariamente al crecimiento o contracción simétrico que se observa típicamente en las burbujas de aire en otros medios. Al introducir burbujas de aire de tamaño comparable al de un cabello humano en el cristal líquido y manipular la presión, los investigadores pudieron demostrar este extraordinario fenómeno.
La clave de este fenómeno reside en la creación de defectos de fase dentro de la estructura del cristal líquido junto a las burbujas de aire. Estos defectos alteran la naturaleza simétrica de las burbujas, permitiéndoles experimentar una fuerza unidireccional a pesar de su forma simétrica. A medida que las burbujas de aire fluctúan en tamaño, empujando y tirando del cristal líquido circundante, son impulsadas en una dirección constante, desafiando las leyes convencionales de la física.
Sung-Jo Kim, el primer autor del estudio, comentó:"Esta observación innovadora muestra la capacidad de los objetos simétricos para exhibir un movimiento dirigido a través de movimientos simétricos, un fenómeno nunca antes visto". Además, destacó la posible aplicabilidad de este principio a una amplia gama de fluidos complejos más allá de los cristales líquidos.
El profesor Jeong comentó:"Este intrigante resultado subraya la importancia de la ruptura de la simetría tanto en el tiempo como en el espacio para impulsar el movimiento a nivel microscópico. Además, es prometedor para avanzar en la investigación en el desarrollo de robots microscópicos".
Más información: Sung-Jo Kim et al, Burbujas pulsantes simétricamente nadan en un fluido anisotrópico mediante nematodinámica, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45597-1
Proporcionado por el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
