Un’idea ispirata al biliardo per guidare il movimento dei microrganismi e dei robot in ambienti complessi. È quanto emerge da un innovativo studio coordinato dal Dipartimento di Fisica della Sapienza di Roma, pubblicato su PNAS, che introduce un metodo capace di orientare le particelle attive — come microalghe o robot microscopici -sfruttando la dinamica delle collisioni, proprio come accade su un tavolo da biliardo.
Il ruolo della dinamica delle collisioni
Il team guidato da Roberto Di Leonardo, in collaborazione con il Biological Research Center in Ungheria, ha dimostrato che la forma dei «contenitori» può influenzare il comportamento dei microrganismi. Utilizzando la microalga Euglena gracilis, gli scienziati hanno creato un «microbiliardo di luce» in cui le cellule, muovendosi in linea retta e rimbalzando tra luce e ombra, si accumulano in aree specifiche determinate solo dalla geometria dell’ambiente.
Applicazioni e potenziali sviluppi
Questo approccio apre la strada a numerose applicazioni: dal controllo spaziale dei microrganismi fino allo sviluppo di algoritmi di navigazione per robot autonomi, in grado di esplorare ambienti sconosciuti in modo più efficiente. «È sempre entusiasmante vedere come concetti della fisica classica possano essere applicati alla materia attiva», spiega Di Leonardo. «Ogni volta che accade, emergono nuove idee che ampliano la nostra comprensione del mondo e aprono la strada a nuove applicazioni per i sistemi viventi o robotici».
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