Extraño Estado De La Materia Encontrado En El Ojo De Pollo

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Los científicos dicen que han descubierto un nuevo estado de la materia, llamado "hiperuniformidad desordenada", en el ojo de un pollo.

Nunca antes visto en biología, se ha descubierto un estado de la materia llamado "hiperuniformidad desordenada" en el ojo de un pollo.

Esta disposición de partículas parece desorganizada en pequeñas distancias, pero tiene un orden oculto que permite que el material se comporte como un cristal y un líquido.

El descubrimiento se produjo cuando los investigadores estudiaban conos, diminutas células sensibles a la luz que permiten la percepción del color, en los ojos de los pollos. [Los 9 mayores misterios sin resolver en la física]

Según los investigadores, para los pollos y otras aves que son más activas durante el día, estos fotorreceptores vienen en cuatro variedades de colores diferentes (violeta, azul, verde y rojo) y un quinto tipo para detectar niveles de luz. Cada tipo de cono es de diferente tamaño.

Estas células se amontonan en una sola capa de tejido en la retina. Muchos animales tienen conos dispuestos en un patrón obvio. Los conos de insectos, por ejemplo, están dispuestos en un esquema hexagonal. Los conos en los ojos de pollo, mientras tanto, parecen estar en desorden.

Pero los investigadores que crearon un modelo de computadora para imitar la disposición de los conos de pollo descubrieron una configuración sorprendentemente ordenada.

Alrededor de cada cono hay una llamada región de exclusión que impide que otros conos de la misma variedad se acerquen demasiado. Esto significa que cada tipo de cono tiene su propia disposición uniforme, pero los cinco patrones diferentes de los cinco tipos de cono diferentes se colocan uno encima del otro de forma desordenada, dicen los investigadores.

"Debido a que los conos son de diferentes tamaños, no es fácil para el sistema entrar en estado cristalino o ordenado", explicó en un comunicado el investigador del estudio Salvatore Torquato, profesor de química en la Universidad de Princeton. "El sistema se siente frustrado al encontrar la solución óptima, que sería la disposición ordenada típica. Si bien el patrón debe desordenarse, también debe ser lo más uniforme posible. Por lo tanto, la hiperuniformidad desordenada es una solución excelente".

Los materiales en un estado de hiperuniformidad desordenada son como cristales, ya que mantienen la densidad de las partículas constante a lo largo de grandes distancias espaciales, dijeron Torquato y sus colegas. Pero estos sistemas también son como líquidos, porque tienen las mismas propiedades físicas en todas las direcciones.

Los investigadores dicen que esta puede ser la primera vez que se observa una hiperuniformidad desordenada en un sistema biológico; anteriormente solo se había visto en sistemas físicos como helio líquido y plasmas simples.

Para los ojos de pollo, los investigadores especulan que este arreglo de cono les permite a las aves muestrear la luz entrante de manera uniforme. Según los investigadores, los ingenieros pueden inspirarse en la hiperuniformidad desordenada de la naturaleza para crear circuitos ópticos y detectores de luz que son sensibles o resistentes a ciertas longitudes de onda de la luz. Sus hallazgos se detallaron el 24 de febrero en la revista Physical Review E.

Sigue a Megan Gannon en Gorjeo y Google+. Síguenos @wordssidekick, Facebook & Google+. Artículo original sobre Ciencia viva.


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