En su edición de agosto, la revista Nature publicó una colección con los principales artículos de investigación sobre materia activa, en el que se incluyó un trabajo de la investigadora de nuestro Núcleo Milenio, Francisca Guzmán.
“Los sistemas de materia activa están formados por unidades que consumen energía. Los físicos agrupan bandadas de pájaros, motores moleculares y capas de granos vibratorios en esta categoría, porque todos extraen energía de su entorno a nivel de partículas y la transforman en trabajo mecánico. Al estudiar los comportamientos que surgen, nuestra comprensión de estos sistemas se puede mejorar y se pueden construir nuevos marcos para la investigación de la física estadística de los sistemas fuera de equilibrio”. Con estas palabras el editor de la revista Nature presenta la colección sobre Materia Activa, publicada la semana pasada en su web, y que reúne artículos seleccionados de las revistas Nature Communications, Nature, Nature Physics, Nature Materials, Nature Reviews Materials y Communications Physics.
Se trata de 61 estudios seleccionados y divididos en Comentarios y Revisiones, Materia Activa Sintética, Materia Activa Biológica y Teoría y Modelamiento. En esta último tópico, uno de los trabajos seleccionados por la colección es “Escenarios de fisión y fusión para clústeres de micronadadores magnéticos”, estudio liderado por la investigadora invitada del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa, de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile y docente en la Universidad Mayor, Francisca Guzmán.
El estudio
La doctora en Dinámica de Fluidos de la Universidad de Chile cuenta que la publicación seleccionada la realizó en el contexto de su postdoctorado en Alemania, donde estudiaron el comportamiento de los nadadores artificiales magnéticos. “Este tipo de nadadores artificiales ofrecen tamaño controlado, auto ensamblaje y la capacidad de ser manipulados externamente mediante campos electromagnéticos externos. Nosotros analizamos el caso en que estos nadadores magnéticos forman estructuras, magnéticamente estables y observadas experimentalmente, como son las cadenas y anillos”, cuenta.
Lo que encontró en la investigación – junto a los físicos Andreas Kaiser y Hartmut Löwen- fueron escenarios de fisión, donde los clusters o grupos de cadenas iniciales se rompen debido a la «actividad» o a las interacciones hidrodinámicas generadas por su movimiento en el fluido. O escenarios de fusión, en donde estos cluster se ven atraídos debido a su actividad y formaban nuevas estructuras autopropulsadas. “Este tipo de nadadores son prometedores en nanotecnología y medicina. Las nanopartículas magnéticas (MNP) se han establecido para su uso en diversas aplicaciones biomédicas prometedoras, como los agentes de contraste en la resonancia magnética (MRI), vectores en la administración de fármacos y mediadores para convertir la energía electromagnética en calor (hipertermia)”, afirma Guzmán.
REVISA EL ESTUDIO
«Fission and fusion scenarios for magnetic microswimmer clusters».
Francisca Guzmán-Lastra, Andreas Kaiser & Hartmut Löwen.
https://www.nature.com/articles/ncomms13519
Revisa la colección de Nature aquí:
https://www.nature.com/collections/hvczfmjfzl
Viajes y colaboración internacional
Francisca Guzmán acaba de regresar de Europa, donde tuvo una nutrida agenda, que incluyó charlas y reuniones de trabajo para dar continuidad una serie de investigaciones conjuntas con científicos de España y Alemania, varias de ellas en proceso de publicación.
En la Universidad de Barcelona dictó la charla: “Atracción de nutrientes en carpetas de bacterias debido a efectos hidrodinámicos” y se reunió con el grupo de Materia Suave Magnética, que dirige el doctor Pietro Tierno. Allí y presentó los resultados preliminares del estudio “Dinámica de rotores magnéticos en trampas ópticas”, un trabajo que actualmente desarrolla junto al profesor Hartmut Löwen (Universidad Heinrich-Heine, Düsseldorf, Alemania) y a Alejandro Martínez (Fundación Ciencia y Vida, Chile).
Como resultado de esta visita se plantearon posibles cooperaciones en investigación en esa misma materia en el que participarían Francisca Guzmán, Arnold Mathijssen, Hartmut Löwen, Pietro Tierno y Rodrigo Soto, director del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa.
Tras su paso por Barcelona, la investigadora viajó a Düsseldorf, Alemania, donde dictó la misma charla que en España y se reunió en el grupo de investigación de Materia Suave, que dirige el profesor Harmut Löwen, de la Universidad Heinrich-Heine para discutir dos trabajos en preparación. El primero es el presentado en España y, el segundo, “Difusión vertical de trazadores debido a carpetas de bacterias”.