Une petite bille à noyau de fer repose sur une surface, et un champ magnétique tourne autour d'elle. La bille se met à rouler comme une roue, et en général elle va dans le sens de rotation du champ. Mais parfois, elle fait soudainement demi-tour et roule dans l'autre sens — à contre-courant.
Au début, le champ tournait lentement — et les billes décrivaient des cercles ou des spirales, suivant docilement le champ. Puis le champ a été accéléré, et des trajectoires ondulées sont apparues : la bille continuait à rouler en cercle, mais son trajet devenait irrégulier. Et dans certaines conditions, la bille changeait carrément de direction et se mettait à rouler dans le sens antihoraire, alors que le champ tournait dans le sens horaire.
Pour comprendre pourquoi cela se produit, les chercheurs ont construit un modèle qui prend en compte les forces électriques, le frottement avec le liquide et les propriétés magnétiques de la bille. Il s'avère que tout se joue sur trois facteurs : comment la bille a été aimantée au départ, à quelle vitesse le champ tourne, et à quelle vitesse la bille roulait déjà. Si ces trois conditions se combinent d'une certaine manière, la bille « choisit » la direction inverse.
Maintenant que l'on comprend comment contrôler leur mouvement, on peut régler plus précisément le comportement des machines microscopiques. Et peut-être qu'à l'avenir, ces billes aideront à délivrer des médicaments à l'intérieur du corps ou à assembler de minuscules dispositifs.
Les plus petites billes de cette expérience étaient des dizaines de fois plus fines qu'un cheveu humain, mais leur mouvement pouvait être suivi avec un simple microscope.