Un hilo flexible enrollado en anillo se encierra en una cajita con líquido. Puede absorber agua e hincharse como una esponja, o expulsar la humedad y encogerse en una bola apretada. La elección entre estos estados depende de si el hilo tiene un nudo, y de cuál sea.
La razón está en la entropía, la medida del desorden. El nudo restringe las posibles curvaturas del hilo, alterando el equilibrio entre la tendencia al orden y al caos. Incluso un simple nudo de trébol desplaza notablemente el punto crítico donde la esponja se convierte en bola.
Sorprendentemente, esta geometría molecular no solo funciona en polímeros artificiales de carbono. Dentro de las células, el ADN y las proteínas se enredan constantemente en nudos, y su forma regula procesos biológicos. Controlando los nudos, se podrían crear nanomáquinas que cambien de forma por orden.
La proteína anhidrasa carbónica lleva dentro un nudo de trébol que evita que la molécula se desenrosque al calentarse, como un tope molecular.