Basta una minima variazione nella composizione chimica per trasformare il movimento caotico di alcune gocce in una struttura ordinata e riproducibile. È quanto dimostra uno studio guidato dall’Università di Trento, pubblicato il 3 novembre sulla rivista scientifica NPJ Soft Matter. La ricerca apre nuove prospettive per la progettazione di materiali intelligenti, capaci di adattarsi all’ambiente, assemblarsi autonomamente e persino autoripararsi.
L’esperimento ha coinvolto 50 gocce d’olio depositate sull’acqua, in grado di muoversi autonomamente grazie a una sostanza chimica che funziona come un piccolo “motore”. Inizialmente le gocce si spostano in modo disordinato, scontrandosi e rimbalzando. I ricercatori hanno però introdotto una differenza minima nella loro composizione, colorandone metà di blu e metà di rosso. Una modifica apparentemente marginale, che ha influenzato la velocità con cui le gocce consumavano la sostanza che alimentava il movimento.
Il risultato è stato un processo di auto-organizzazione in cinque fasi: le gocce blu hanno rallentato per prime, aggregandosi al centro, mentre quelle rosse, ancora attive, le hanno progressivamente circondate. Al termine dell’esperimento si è formata una struttura immobile e ordinata, simile a una zattera, con un nucleo blu racchiuso da una corona rossa.
Lo studio è stato condotto da un gruppo di ricerca dei dipartimenti di Fisica e di Biologia cellulare, computazionale e integrata di UniTrento, in collaborazione con La Sorbonne Université di Parigi e l’Università di Copenaghen. L’obiettivo è comprendere come piccole variazioni a livello dei singoli componenti possano determinare il comportamento di un intero sistema, aprendo la strada a materiali programmabili e bio-ispirati.
Tra le possibili applicazioni ci sono la robotica liquida, l’elettronica flessibile e la realizzazione di materiali capaci di riparare autonomamente micro-fratture, oltre a nuove soluzioni per la rigenerazione dei tessuti e le protesi biomediche.