Incluso los materiales envejecen. No se trata solo de moda, sino de envejecimiento físico, como lo hacemos los seres humanos.
Muchos materiales, como el plástico o el vidrio (pensados como material amorfo), por ejemplo, envejecen. Es decir, cambian lentamente con el tiempo a medida que sus partículas intentan empaquetarse mejor. Por supuesto, los materiales biológicos, como los tejidos vivos, también pueden exhibir un comportamiento similar al vidrio o al plástico, excepto que las partículas son células o bacterias que tienen su propia propulsión.
El envejecimiento de los sistemas de vidrio
Sobre estos conceptos hemos estado trabajando investigadores de la Universidad de Göttingen (Alemania), las simulaciones que utilizan computer para explorar el comportamiento de envejecimiento de los sistemas vidriosos «vivos«.
Sorprendentemente, los investigadores revelaron que la actividad de las partículas en realidad puede impulsar el envejecimiento, algo que podría explotarse en una variedad de aplicaciones.
Volvamos al ejemplo del vidrio y el plástico. Como se mencionó, sus partículas se agrupan mejor con el tiempo (es decir, envejecen). Pero si este proceso se ve perturbado por una deformación mecánica, por ejemplo, si se dobla un sólido, los materiales vuelven a su estado anterior y, por lo tanto, se «rejuvenecen«.
Para comprender lo que sucede en los sistemas biológicos, los físicos de la Universidad de Göttingen han simulado por computadora un modelo vidrioso que consta de partículas activas (vidrio vivo).
Al igual que sucedería en un sistema biológico real, cada partícula de la simulación tiene su propia fuerza propulsora, modelada como un cambio aleatorio de dirección a lo largo del tiempo. Al variar la escala de tiempo de estos cambios de dirección, se notó algo interesante e inesperado.
Implicaciones importantes en algunos procesos biológicos
Cuando el período de tiempo es corto, las partículas se empujan al azar como si estuvieran a una temperatura más alta, lo que provoca el envejecimiento. Cuando los cambios de dirección son lentos, las partículas intentan ir en la misma dirección, deteniendo el envejecimiento. Sin embargo, cuando la actividad de las partículas es muy persistente, se favorece el envejecimiento.
Esta investigación destaca características importantes del comportamiento vítreo en materiales que no tienen nada comparable con el vidrio convencional. Esto podría tener implicaciones para muchos procesos biológicos con comportamientos vidriosos. Como es el caso de las células en la cicatrización de heridas, el desarrollo de tejidos y las metástasis del cáncer.
La investigación se publicó en Physical Review Letters.
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