Un nuovo modello scientifico ha svelato il ruolo cruciale delle interazioni molecolari nell’organizzazione dei sistemi attivi. Gli esperti del Dipartimento di Fisica della Materia Vivente presso l’Istituto Max Planck per la Dinamica e l’Auto-Organizzazione (MPI-DS) hanno recentemente fatto una scoperta sorprendente: le interazioni non reciproche possono favorire l’ordine all’interno di tali sistemi. Attraverso l’utilizzo di un modello innovativo, hanno dimostrato come il grado di non reciprocità possa influenzare la formazione di pattern, offrendo così una visione più dettagliata sull’organizzazione dei sistemi complessi e dinamici.
La materia vivente presenta peculiarità uniche che la distinguono dai sistemi fisici più semplici, tra cui spicca l’interazione asimmetrica tra diverse particelle. Questo fenomeno, noto come interazione non reciproca, può generare pattern complessi su vasta scala, simili a strutture fondamentali presenti nei sistemi biologici, come l’organizzazione interna delle cellule.
In uno studio recente condotto da Navdeep Rana e Ramin Golestanian, è stata esplorata l’interazione tra non-reciprocità e la formazione di difetti, che giocano un ruolo chiave nella definizione dei pattern risultanti. Contrariamente alle aspettative, è emerso che un aumento della non-reciprocità favorisce la formazione di pattern ben definiti e ordinati. Questo studio mette in luce l’importanza della non-reciprocità nel processo di eliminazione dei difetti all’interno dei sistemi attivi, contribuendo così alla creazione di strutture ordinate e stabili.
Gli scienziati hanno utilizzato simulazioni per analizzare le proprietà fisiche dei difetti che si verificano spontaneamente nei sistemi attivi, analogamente alle dislocazioni che si formano nei metalli. Le interazioni non reciproche giocano un ruolo fondamentale nel guidare il sistema verso l’eliminazione dei difetti e la creazione di un ordine perfetto, aprendo così nuove prospettive per potenziali applicazioni dei sistemi di materia attiva non reciproca.
In conclusione, questo studio rivela principi fisici fondamentali che regolano l’organizzazione della materia attiva, offrendo importanti spunti per comprendere i processi alla base della vita stessa.
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