Pegamento y resortes: cómo ensamblar el patrón perfecto exprés

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Un puñado de bolitas magnéticas, si se agitan, se agrupan en grumos. Pero añade a los imanes resortes que empujen las bolitas a distancia, y los grumos se deshacen en islotes regulares. Más o menos así se comportan las partículas de las que trata este nuevo trabajo: se atraen de cerca, pero se repelen de lejos.

Los autores calcularon en la computadora millones de variantes de este 'pegamento con resortes'. Cambiaron la altura de la barrera de repulsión, añadieron ondas al hoyo pegajoso e incluso hicieron partículas no redondas, sino con manchas adhesivas. Resultó que el tamaño de los agregados, su forma y el grado de orden interno se pueden controlar casi de manera independiente. Especialmente interesante: si a la atracción se le superpone una ligera ondulación, las partículas dentro del agregado se congelan como en un cristal, mientras los agregados mismos siguen deslizándose suavemente, como témpanos en una papilla.

Además, los autores mezclaron dos tipos de partículas con 'caracteres' distintos: unas se adhieren más fuerte, otras más débil. Con el ajuste adecuado, dentro de un mismo agregado se forma un pastel en capas: un tipo se acumula en el núcleo y el otro en la envoltura. Y si las partículas tienen manchas adhesivas solo en un lado, su forma y el número de manchas dictan si se ensamblarán en cadenas, anillos o mosaicos.

Este trabajo es como un manual de instrucciones para un juego de construcción donde, en lugar de piezas, hay leyes de interacción. Conociendo las reglas, se puede calcular de antemano qué patrón resultará. Esto servirá para crear nuevos materiales con propiedades inusuales y para descifrar cómo la célula ensambla sus estructuras internas sin planos.