Une colonie de cellules ressemble à une ville qui s'étend par ses faubourgs : de nouvelles maisons apparaissent là où il y a plus d'espace. À l'intérieur, c'est serré, et la construction s'arrête. De même, les cellules se divisent plus souvent au bord, là où elles sont moins comprimées par leurs voisines. Les scientifiques ont modélisé cela sans aucun ordre chimique — uniquement de la mécanique.

Dans le modèle, chaque cellule est une petite sphère qui pousse sur les autres. Quand la pression devient trop forte, la division cesse. Une frontière naturelle apparaît : à l'extérieur, les cellules se divisent ; à l'intérieur, elles dorment. L'épaisseur de cette couche active est fixée par une longueur que les auteurs ont nommée χ (chi). Elle dépend de la rigidité des cellules et de la vitesse à laquelle elles croissent. Cette longueur pilote toute la colonie : sa forme, sa vitesse de croissance, la répartition des contraintes.

Quand la colonie s'étend dans un espace vide, le bord devient ondulé — des excroissances en forme de doigts apparaissent. C'est comme un doigt qui perce un film d'eau. Les excroissances accélèrent la croissance : plus il y a de protubérances, plus vite la colonie conquiert le territoire. Les auteurs ont montré que ces instabilités peuvent être réglées en modifiant la géométrie du système par rapport à χ.

Le modèle a été relié à des modèles de croissance connus, où les cellules se divisent en fonction des nutriments. Il s'avère que la mécanique et la nutrition donnent des fronts similaires. On peut donc étudier la croissance des colonies sans entrer dans les détails chimiques. Cela simplifie les calculs et aide à prédire le comportement des tumeurs et des biofilms bactériens.