Por anos, pesquisadores têm buscado os princípios de funcionamento de automontagem que podem construir uma célula (um organismo biológico complexo), bem como um cristal (um material inorgânico muito mais simples) da mesma maneira.

Agora, uma equipe de cientistas na Turquia demonstrou os princípios fundamentais de um processo universal de automontagem que atua em uma variedade de materiais - desde alguns átomos - grandes pontos quânticos até quase 100 trilhões de átomos - grandes células humanas. Seu método é destacado em Física da Natureza .

"Para iniciar a automontagem, ou você força o sistema a entregar um resultado específico, ou você usa sua dinâmica interna a seu favor para resultados universais. Seguimos a segunda abordagem, "diz o Dr. Serim Ilday da Bilkent University-UNAM, que conduzem o estudo.

Os pesquisadores não demonstraram apenas a automontagem de estruturas simples e também complexas, que são mais de quatro ordens de magnitude diferentes em tamanho e massa. Todos eles vêm juntos seguindo uma função sigmóide, também conhecida como curva S. Curiosamente, eles também observaram que os desvios individuais das curvas S seguem as estatísticas da distribuição de Tracy-Widom, que se manifesta em diversos, social, econômico, e sistemas físicos.

"Serim e eu estávamos participando de um seminário de matemática, onde vimos pela primeira vez esta distribuição particular. Serim olhou para mim e disse:'é isso; precisamos procurá-lo, "e nós fizemos." diz o Dr. F. Ömer Ilday da Universidade Bilkent-UNAM, Física, e Engenharia Elétrica e Eletrônica, co-autor do artigo. O seminário foi ministrado pelo Dr. Gökhan Yıldırım, da Bilkent University-Mathematics, outro co-autor, quem diz, “Depois do seminário, eles se aproximaram de mim, a ideia era fascinante, e começamos a trabalhar nisso imediatamente. "Dr. Ghaith Makey, o primeiro autor do artigo, adiciona, “O que nos motiva hoje é prever e estudar novos exemplos de sistemas na universalidade Tracy-Widom, e entender por que ele se manifesta em muitos sistemas diferentes. ".

A equipe demonstrou ainda como seu método pode ser útil para aplicações práticas. "As possibilidades são infinitas. Por exemplo, uma infecção desconhecida é detectada na UTI de um hospital. Em vez de esperar horas ou dias para identificar o patógeno culpado, em minutos, você pode pegar uma amostra, adicionar drogas candidatas, ver se eles acabaram com a infecção ", disse o Dr. E. Doruk Engin, do Instituto de Biotecnologia da Universidade de Ankara." Foi inacreditável ver como os organismos vivos podiam ser facilmente manipulados em segundos, "diz o Dr. Özgür Şahin da Bilkent University-Molecular Biology and Genetics, e também da University of South Carolina. Dr. Hilmi Volkan Demir da Bilkent University-UNAM, Física, e Engenharia Elétrica e Eletrônica e também da NTU Singapura, um co-autor do artigo, acrescenta "esse controle instantâneo sobre a minúscula matéria quântica veloz está em muitos aspectos além das capacidades da tecnologia atual. Ele pode ter um impacto real na nanotecnologia."

Os pesquisadores enfatizam que este não é de forma alguma o fim da história, que a pesquisa de automontagem tem um longo e difícil caminho pela frente para descobrir e praticar os princípios da mãe natureza. Dr. Serim Ilday acrescenta, "Possíveis usos práticos à parte, nosso método é uma ótima ferramenta para explorar a física de como os sistemas dirigidos evoluem longe do equilíbrio. Isso inclui epidemias; na verdade, nossa análise preliminar dos dados do COVID-19 sugere que suas flutuações podem estar seguindo as estatísticas de Tracy-Widom, assim como nosso sistema. ”Dr. F. Ömer Ilday acrescenta, "Mais interessante, nosso modelo analítico se ajusta aos dados COVID melhor do que a curva S. Vendo tudo isso, decidimos investigar a física da pandemia imediatamente. "