قطرة حبر في كوب ماء تنتشر من تلقاء نفسها. لكن لو كان الحبر مكونًا من محركات صغيرة، لما اكتفى بالانتشار فحسب، بل كان سيزحف ويتزاحم ويتجمع في أسراب. هذه الجسيمات التي تتحرك بنفسها تُسمى نشطة (active). يمكن تجميعها في جزيئات، كما تُنظم الخرز في سوار. والمدهش أن ترتيب الخرز في السوار يغير السلوك كله.
نوعان من الجسيمات: أحدهما يدفع نفسه للأمام، والآخر في اتجاه مختلف. تم ربطهما في سلاسل قصيرة. إذا كانت كل الخرزات متشابهة، تتحرك السلسلة كجسيم عادي: تارة في اتجاه، وتارة في آخر، بشكل عشوائي. لكن إذا تناوبت الخرزات، ترسم السلسلة مسارات لا يمكن لأي جسيم منفرد أن يكررها. الأمر أشبه بشخص يمشي، لكن قدمه اليمنى تريد دائمًا الذهاب إلى اليمين، واليسرى إلى اليسار، فيتحركان معًا في مسار حلزوني.
هذا النهج يشبه لعبة التركيب، حيث لا تحتاج إلى تغيير القطع نفسها للحصول على سلوك جديد؛ يكفي إعادة ترتيبها. وهذا يفتح الطريق لبرمجة المادة النشطة: من الروبوتات المجهرية إلى المواد الذكية التي تجمع نفسها بنفسها في الهياكل المطلوبة.
لو استطعت أن تصغر حجمك وتقف بجانب مثل هذا الجزيء النشط، لرأيته يتحرك بحركات متقطعة، وكأنه سائر يتمايل، يمشي مستقيمًا تارة وينحرف فجأة تارة أخرى — وكل ذلك لأن "أرجله" تشد في اتجاهات مختلفة.