Imagine uma bola de fluido do tamanho de um mícron encerrada em uma película fina, semelhante ao filme em bolhas de sabão, mas feito de moléculas semelhantes ao cristal líquido. Essas moléculas podem reduzir sua energia geral alinhando suas direções com suas vizinhas em constante mudança - um estado conhecido como fase esmética. Isso significa que pilhas de camadas de cristal líquido semelhantes a faixas paralelas se formam no filme.
Em um novo estudo publicado em EPJ E , Francesco Serafin, afiliado à Syracuse University, Nova york, e o Instituto Kavli de Física Teórica (KITP) na UCSB, EUA, junto com seu conselheiro Mark Bowick, também no KITP, e Sid Nagel, da Universidade de Chicago, IL, EUA, mapear todos os padrões esméticos possíveis de tais filmes esféricos, ou saco, em temperatura zero. Eles determinam as condições sob as quais se torna mais fácil para esses sacos passarem através das membranas biológicas e, potencialmente, entregar moléculas ligadas a eles em locais específicos.
As restrições impostas ao mapeamento de moléculas de cristais líquidos paralelas em uma forma esférica produzem defeitos no cristal líquido. Neste estudo, os autores prevêem a existência de quatro defeitos, criando distorções que são acomodadas à medida que a casca se curva nos arredores dos defeitos. O filme esférico é mais flexível, eles notam, quando sua forma de energia mais baixa parece um tetraedro facetado com bordas afiadas e defeitos localizados nos quatro vértices. Os defeitos são locais candidatos naturais para anexar moléculas com uma função especial para distribuição no corpo usando essas películas em forma de bola.
Dependendo do ângulo de inclinação entre as camadas semelhantes a faixas das moléculas semelhantes a cristal líquido e a borda do tetraedro, os autores identificam vários padrões:linhas de latitude, espirais paralelas ou uma combinação dos dois. Em ângulo de inclinação zero ou 30 °, todas as camadas formam alças latitutinais fechadas que não são deformadas facilmente. Em outros ângulos de inclinação, as camadas formam espirais que permitem a compressão localizada para propagar uma longa distância ao longo do filme, tornando mais fácil para esses filmes esféricos se deformarem e se espremerem através das membranas biológicas.
