Núcleo Milenio Física de la Materia Activa

Hemos visto cómo bandadas de aves, bancos de peces y otros colectivos de animales se mueven de manera sincrónica y organizada, a tal punto que el enjambre parece tener vida propia. Lo mismo sucede a nivel más pequeño: suspensiones de bacterias, tejidos celulares y nadadores artificiales muestran sorprendentes e impredecibles movimientos grupales. Estos sistemas son lo que los físicos llaman materia activa, un término acuñado sólo en la última década para describir a estas estructuras compuestas por muchos elementos biológicos o artificiales, donde cada individuo tiene la capacidad de extraer energía del ambiente para generar movimiento.

¿Qué propiedades tiene la materia activa? ¿En qué estados puede presentarse? ¿Cómo predecir su comportamiento? Esas son sólo algunas de las interrogantes que el Núcleo Milenio Física de la Materia Activa busca responder. Para ello reunió a un amplio y diverso equipo de trabajo que combina experiencias -de más de una década- en física experimental y  teórica, análisis numérico y simulaciones, termodinámica estadística y manipulación experimental de modelos biológicos. ¿Por qué es importante su estudio? Porque la materia activa es el gran paradigma de los llamados sistemas fuera del equilibrio, que actualmente no tienen una teoría que los explique, pese a los enormes avances en este campo en los últimos 20 años. Y porque las tecnologías de última generación que integran material biológico a micro o nano escala, trabajan con materia activa y -por lo tanto- avanzar en su conocimiento promete tener impactos directos en su desarrollo.

Alojado en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, este centro académico tiene por fin último construir una teoría termodinámica para la materia activa que pueda extenderse a otros sistemas fuera del equilibrio y –a largo plazo- aplicar esos nuevos conceptos a sistemas de interés biológico. Por eso, avanzar en el conocimiento de la materia activa no sólo será un gran aporte a la física, sino que podría revolucionar otros campos como la biofísica, la medicina y la nanotecnología.