Come palle su un biliardo microscopico, alcune microalghe fotosintetiche rimbalzano sul confine tra luce-ombra di zone illuminate. Ma, a differenza di particelle inanimate come le molecole di un gas, che raggiungono l’equilibrio termico e si distribuiscono uniformemente all’interno di un contenitore indipendentemente dalla sua forma o dal materiale, le microalghe possono ricoprire una “macchia” di luce con distribuzioni altamente sensibili alle condizioni al contorno. In uno studio pubblicato su PNAS, Roberto Di Leonardo e collaboratori del Biological Research Center in Ungheria hanno introdotto un metodo generale per prevedere queste distribuzioni a partire dalla geometria del contenitore e dalle regole di collisione sulle sue pareti. Il metodo, sperimentato con la microalga unicellulare Euglena gracilis, consente di progettare contenitori capaci di separare particelle attive in funzione delle regole con cui rimbalzano sui bordi, oppure di definire leggi di scattering per robot che siano in grado di esplorare in modo efficiente ambienti complessi.

Articolo:
Active billiards: Engineering boundaries for the spatial control of confined active particles”
Roberto Di Leonardo et al. PNAS, 122, e2426715122, (2025)
https://doi.org/10.1073/pnas.2426715122

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Roberto Di Leonardo
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