Dê um mergulho no que pode ser o menor recife de coral do mundo. Cientistas da Universidade do Colorado em Boulder estão usando um tipo de material chamado cristais líquidos para criar incrivelmente pequenos, cardumes de "peixes, "de acordo com um estudo publicado recentemente na revista Nature Communications .

Os peixes, neste caso, não são realmente animais aquáticos. Eles são interrupções mínimas nas orientações das moléculas que compõem as soluções de cristais líquidos, disse Hayley Sohn, autor principal do novo estudo.

Mas sob o microscópio, essas deformações moleculares - dez das quais poderiam preencher a largura de um cabelo humano - certamente parecem vivas. Essas pseudo-partículas podem girar juntas como um grupo, mudar seu movimento em um centavo e até mesmo fluir em torno de obstáculos quando expostos a diferentes correntes elétricas.

"Ajustando essa voltagem, Posso fazer com que eles se movam em direções diferentes e formem um belo aglomerado onde estão todos grudados. Eles podem se ramificar em uma cadeia e depois voltar juntos, "disse Sohn, um estudante de graduação no Programa de Ciência e Engenharia de Materiais na CU Boulder. "É muito divertido brincar."

A equipe espera que seus pequenos recifes possam um dia se tornar parte de novas telas de smartphones ou mesmo de videogames.

Ivan Smalyukh, coautor do estudo, um professor do Departamento de Física, explicou que os cristais líquidos são um componente importante das tecnologias de display modernas, de tablets de computador a TVs de alta definição.

"Nosso trabalho é muito compatível com esta indústria multibilionária de telas, "disse Smalyukh." Isso poderia aumentar o novo espectro de formas de interface entre humanos e computadores. "

A descoberta de seu grupo, Contudo, aconteceu quase por acidente.

Sohn estava experimentando novas maneiras de criar grandes grupos dessas deformações em soluções de cristal líquido, um fenômeno que os físicos chamam de "solitons".

As soluções de cristal líquido da equipe, ela disse, são feitos de quintilhões de moléculas em forma de bastão - pense neles como as multidões em CU Boulder Folsom Field, que ela pode ver da janela de seu escritório. Normalmente, aqueles fãs de futebol não atrapalham uns aos outros, mas se você preparar uma solução de cristal líquido de maneira precisa, eles começarão a se apertar.

“Podemos criar condições que tornem o cristal líquido frustrado, "Smalyukh disse.

Para compensar essa frustração, pequenas bolsas se formarão na solução de cristal líquido, nas quais as moléculas internas se dobram e se retorcem de maneiras incomuns. Na verdade, esses solitons não se movem no sentido tradicional. Em vez de, sua estrutura deformada passa por toda a solução, um pouco como outra ocorrência comum em arenas esportivas.

"É como se você estivesse no estádio, e a multidão está fazendo a onda, "Sohn disse." A onda só se move porque as pessoas estão mudando a forma como apontam seus braços. "

Um dia no laboratório, Sohn preparou uma lâmina de microscópio com um grupo de vários solitons, então fez uma pausa. Quando ela voltou, suas criações não estavam mais na tela de visualização.

"Eu pensei, 'Oh, não. Tenho que fazer esse experimento tudo de novo, '"Disse Sohn." Então eu olhei para a reprodução do vídeo e vi esse comportamento escolar. Eu estava simplesmente pasmo. Não foi um fracasso. "

E, Sohn acrescentou, os solitons não se moviam como objetos inanimados. Ela explicou isso, sob as condições certas, esses peixes moleculares podem interagir uns com os outros. Isso significa que eles podem esbarrar uns nos outros e influenciar as trajetórias um do outro, criando padrões que são quase impossíveis de prever com antecedência - daí a comparação com milhares de peixes ligando seus movimentos.

É uma área de pesquisa que, Sohn disse, se encaixa com seus próprios hobbies.

"Uma das melhores partes desta pesquisa, para mim, é que posso me inspirar e fazer conexões com a natureza, como os cardumes de peixes que vi mergulho, "ela disse." Da próxima vez que eu for mergulhar, Vou chamar de pesquisa. "

Smalyukh, em particular, está entusiasmado com o quão imprevisíveis as escolas de solitons podem ser. Ele disse que tal comportamento pode levar a diferentes tipos de tecnologia de exibição interativa, aquele em que as imagens que você vê em uma tela não são necessariamente pré-programadas, mas aparecem e mudam de acordo com os movimentos emergentes das escolas de soliton.

"Imagine um novo tipo de jogo de computador em que você não possa prever o que acontecerá a seguir depois de pressionar a tela, "Smalyukh disse." Não seria programado, mas moldado por fenômenos emergentes. "