La materia presenta a veces comportamientos tan extra\u00f1os que desconciertan a los cient\u00edficos, poniendo de manifiesto lo mucho que queda por conocer sobre todo lo que ocupa un lugar en el espacio.<\/p>\n
Ya sabemos que la materia puede encontrarse en diferentes estados si forma parte de la Tierra, como el s\u00f3lido, l\u00edquido y gaseoso, pero tambi\u00e9n que en el universo est\u00e1 presente un cuarto estado llamado plasma.<\/p>\n
Existe un quinto estado de la materia conocido como\u00a0condensado de Bose-Einstein<\/em>, que solo se da en ciertos materiales a temperaturas cercanas al cero absoluto.<\/p>\n En ese estado, los \u00e1tomos de la materia forman una entidad \u00fanica temporal, comport\u00e1ndose como los bancos de peces en el mar: aunque son individuales, forman una realidad aparentemente mayor, una\u00a0cuasipart\u00edcula\u00a0tambi\u00e9n conocida como superpart\u00edcula o super\u00e1tomo.<\/p>\n Adem\u00e1s de estados, existen diferentes tipos de materia, desde la viviente e inanimada, hasta la org\u00e1nica, inorg\u00e1nica, simple y compuesta.<\/p>\n Un tipo de materia muy particular es la conocida como materia activa. Se denomina as\u00ed porque las part\u00edculas que la componen consumen energ\u00eda para moverse o ejercer una presi\u00f3n mec\u00e1nica.<\/p>\n La mayor parte de los ejemplos de materia activa se encuentran en la naturaleza y son los bancos de peces, las bandadas de aves o determinados comportamientos de las bacterias: todos son episodios colectivos de organizaci\u00f3n uniforme y espont\u00e1nea.<\/p>\n Sin embargo, la materia activa se ha desarrollado tambi\u00e9n en sistemas sint\u00e9ticos obtenidos en laboratorio, con diferentes aplicaciones industriales, como part\u00edculas impulsadas, materia granular, enjambres de peque\u00f1os robots, etc.<\/p>\n Estos sistemas de materia activa pueden mostrar un comportamiento inusual que es dif\u00edcil de entender o modelar. Los cient\u00edficos han ideado diversos sistemas para analizar de manera controlada esta organizaci\u00f3n espont\u00e1nea de la materia.<\/p>\n El objetivo de este esfuerzo cient\u00edfico es conseguir el autoensamblaje de peque\u00f1as piezas, bien mediante la orientaci\u00f3n controlada de la din\u00e1mica de las part\u00edculas activas, o bien consiguiendo que se acoplen entre s\u00ed para formar estructuras m\u00e1s complejas.<\/p>\n Investigadores de la Universidad de Leicester, en el Reino Unido, estaban investigando grandes sistemas de part\u00edculas activas cuando descubrieron algo sorprendente: un nuevo estado de la materia activa.<\/p>\n Observaron que las part\u00edculas activas, adem\u00e1s de formar en ocasiones las consabidas fases gaseosa y s\u00f3lida, desvelaban un nuevo estado de la materia activa, que se presenta en forma de remolino.<\/p>\n Es decir, en ocasiones, las part\u00edculas activas, en vez de moverse con la aceleraci\u00f3n que les caracteriza, se mueven a una velocidad constante, proporcional a la fuerza aplicada por los investigadores, y en la misma direcci\u00f3n de la presi\u00f3n ejercida.<\/p>\n Eso significa que, en el estado de remolino, la materia activa no se acelera cuando se le aplica una fuerza, sino que se mantiene a velocidad constante, a pesar de la presi\u00f3n sufrida.<\/p>\n Este comportamiento, apuntan los cient\u00edficos, viola la segunda ley de Newton, seg\u00fan la cual la aceleraci\u00f3n de un objeto es directamente proporcional a la suma de todas las fuerzas que act\u00faan sobre \u00e9l, e inversamente proporcional a la cantidad de materia que tiene el objeto.<\/p>\n Adem\u00e1s, la materia activa se comporta de forma diferente a la de la materia pasiva, ya que no coexiste en diferentes fases: o es toda s\u00f3lida, toda l\u00edquida o toda gas.<\/p>\n Otra de las observaciones obtenidas por los cient\u00edficos es que los remolinos de materia activa tienden a atraerse entre s\u00ed, lo que da lugar a formaciones m\u00e1s grandes en forma de remolinos.<\/p>\n \u201cNos quedamos completamente desconcertados al presenciar c\u00f3mo estas cuasipart\u00edculas se arremolinan dentro de la materia activa, comport\u00e1ndose como superpart\u00edculas individuales con propiedades sorprendentes que incluyen no moverse con aceleraci\u00f3n cuando se aplica la fuerza y \u200b\u200bfusionarse al chocar para formar remolinos de una masa mayor\u201d, explica el director de esta investigaci\u00f3n, Nikolai Brilliantov, en un\u00a0comunicado.<\/p>\n Seg\u00fan los investigadores, este fen\u00f3meno del remolino observado en la materia activa es la punta del iceberg del conocimiento oculto que nos deja plantados en la pregunta \u00bfqu\u00e9 m\u00e1s no sabemos?<\/p>\n Los expertos obtuvieron estas mediciones al analizar modelos inform\u00e1ticos de part\u00edculas complejas autopropulsadas, que estudiaron a fin de comprender el comportamiento de multitudes humanas y de realizar recomendaciones para evacuarlas en caso de peligro, minimizando riesgos.<\/p>\n Los cient\u00edficos se\u00f1alan que, aunque sus hallazgos se obtuvieron en modelos de laboratorio controlados, el comportamiento deber\u00eda ser observable en sistemas complejos de seres vivos en movimiento, como bancos de peces o bandadas de aves.<\/p>\n El mundo de las part\u00edculas activas tiene muchas aplicaciones pr\u00e1cticas, incluso en los campos de vanguardia de la inteligencia artificial, los datos espaciales y la rob\u00f3tica.<\/p>\n Dado que una de las posibles aplicaciones pr\u00e1cticas de las part\u00edculas activas podr\u00eda ser el autoensamblaje, los expertos de la Universidad de Leicester coinciden en que es esencial que los f\u00edsicos sigan investigando para obtener descubrimientos basados \u200b\u200ben el trabajo de simulaci\u00f3n.<\/p>\n Esto garantizar\u00e1 que, en la vida real, los materiales y las sustancias funcionen de manera confiable, esperada y predecible, sin incertidumbres inevitables, concluyen los investigadores.<\/p>\n Swirlonic state of active matter. Nikolai V. Brilliantov et al. Scientific Reports, volume 10, Article number: 16783 (2020). DOI\u00a0:https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41598-020-73824-4<\/p>\n La materia presenta a veces comportamientos tan extra\u00f1os que desconciertan a los cient\u00edficos, poniendo de manifiesto lo mucho que queda por conocer sobre todo lo que ocupa un lugar en el espacio.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":21767,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[56],"tags":[],"class_list":["post-21766","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"yoast_head":"\nMateria activa<\/strong><\/h2>\n
Sistemas sint\u00e9ticos<\/strong><\/h2>\n
Nuevo estado de la materia activa<\/strong><\/h2>\n
Fuera de la ley<\/strong><\/h2>\n
Sorpresa en el laboratorio<\/strong><\/h2>\n
Muchas aplicaciones pr\u00e1cticas<\/strong><\/h2>\n
Referencia<\/strong><\/h2>\n
Foto superior: Hiroaki Horiguchi en Pixabay<\/h5>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"