UN NOVO ESTADO DA MATERIA: "HIPERUNIFORMIDADE DESORDENADA"

 

Aínda que sorprendente, non nos resultaría demasiado estraño que os físicos descubran un novo estado da materia nun grande acelerador como o LHC ou nalgún outro experimento de alta tecnoloxía, pero o que é difícil de imaxinar é que semellante achado se encontre nos ollos dun animal, concretamente nos dun polo común e corrente. Pero, polo visto, é posible. Polo menos, así afírmao un equipo de físicos da Universidade de Princeton e a de Washington en St. Louis (EUA), que observaron unha inusual disposición de células nos ollos destas aves, o que, segundo eles, constitúe a primeira aparición biolóxica dun potencialmente novo estado da materia chamado «hiperuniformidade desordenada».

Este tipo de materiais teñen propiedades únicas na transmisión e o control das ondas de luz, segundo explican os autores na revista Physical Review E  .

Esta disposición das partículas parece desorganizada a pequenas distancias, pero ten unha orde oculta que permite que o material se comporte tanto como un cristal como un líquido. Combinadas, estas características significan que os circuítos ópticos hiperuniformes, detectores de luz e outros materiais poden ser controlados para ser sensibles ou insensibles a certas ondas de luz.

O descubrimento produciuse cando os investigadores estudaban os conos (pequenas células sensibles á luz que permiten a percepción da cor) nos ollos dos polos. Para estas aves e outras que son máis activas durante o día, estes fotorreceptores veñen en catro variedades de cor diferentes (violeta, azul, verde e vermello) e un quinto tipo para detectar os niveis de luz, e cada tipo de cono ten un tamaño diferente.

Os investigadores crearon un modelo computacional para imitar a disposición dos conos do polo e descubriron unha configuración sorprendentemente ordenada. Arredor de cada cono hai unha rexión coñecida como «zona de exclusión» que prohibe que outros conos da mesma variedade se acheguen demasiado. Isto significa que cada tipo de cono ten o seu propio arranxo uniforme, e cada un deles descansa en capas diferentes unha enriba da outra dunha forma organizada pero desordenada. A distribución só recoñécese uniforme a gran distancia, iso é a «hiperuniformidade desordenada».

Os materiais nese estado son como cristais, xa que manteñen a densidade de partículas consistentes a través de grandes distancias espaciais. Pero tamén como os líquidos, xa que teñen as mesmas propiedades físicas en todas as direccións. Segundo os investigadores, o máis asombroso do asunto é que é a primeira vez que se observa esta orde nun sistema biolóxico. Anteriormente, só vírase en sistemas físicos como o helio líquido e plasmas simples.

Pero, que vantaxes ten isto para un polo? Os investigadores cren que este arranxo permite ás aves capturar de forma uniforme a luz entrante. Os investigadores cren que científicos e enxeñeiros poden aprender deles para crear circuítos ópticos e detectores de luz que sexan sensibles ou resistentes a certas lonxitudes de onda.

FONTE: Xornal abc/ciencia