Ciudad de México, 28 de febrero (SinEmbargo).– Cuando se piensa en un nuevo estado de la materia, el escenario para que esto ocurra suele ser un experimento de alta tecnología, bajo condiciones poco comunes que difícilmente pueden observarse fuera de un laboratorio. Sin embargo, un equipo de físicos estadounidenses observó una inusual disposición de células en los ojos de los pollos, lo que representa la primera aparición biológica de un potencialmente nuevo estado de la materia que sólo había sido observado en helio líquido y plasmas simples.
De acuerdo con los científicos de la Universidad de Princeton y la de Washington en St. Louis, esta disposición podría ayudar a los investigadores a diseñar materiales avanzados, en ramos como la óptica, con lo que podrían transmitir la luz con la eficiencia de un cristal y la flexibilidad de un líquido. Así, este tipo de materiales contarían con propiedades únicas en la transmisión y el control de las ondas lumínicas, publicó la revista Physical Review E.
Dicha disposición de las partículas parece desorganizada a pequeñas distancias, pero tiene un orden oculto que permite que el material se comporte tanto como un cristal como un líquido. Combinadas, estas características significan que los circuitos ópticos hiperuniformes, detectores de luz y otros materiales pueden ser controlados para ser sensibles o insensibles a ciertas ondas de luz.
"Hemos descubierto que este tipo de sistemas físicos están dotados de propiedades físicas exóticas y, por lo tanto, tienen nuevas capacidades", dijo el investigador de Princeton, Salvatore Torquato en un comunicado, dio a conocer el sitio io9.
El descubrimiento se produjo cuando los investigadores estudiaban los conos, las pequeñas células sensibles a la luz que permiten la percepción del color, en los ojos de los pollos. Para estas aves y otras que son más activas durante el día, estos fotorreceptores tienen un tamaño diferente de acuerdo a su tipo y vienen en cuatro variedades de color diferentes (violeta, azul, verde y rojo), además de un quinto para detectar los niveles de luz. Todos reunidos en una sola capa de tejido en la retina.
Es así que mientras que en los ojos de muchas criaturas, estas células visuales están distribuidas en un patrón obvio, como los conos de los insectos que se presentan de forma hexagonal, pareciera que a primera vista los conos de los ojos del pollo están en desorden.
"Un óptimo muestreo espacial de luz exige rigurosamente que fotorreceptores idénticos estén dispuestos en matrices perfectamente regulares en dos dimensiones. Ejemplos de tales arreglos perfectos de la naturaleza son los ojos compuestos de los insectos y los patrones visuales casi cristalinos de algunos peces y reptiles. Las aves son animales altamente visuales con cinco subtipos de conos fotorreceptores diferentes, sin embargo, sus patrones visuales no son perfectamente regulares", publicaron los autores de la investigación.
No obstante, los investigadores crearon un modelo computacional para imitar la disposición de los conos del pollo y descubrieron una configuración sorprendentemente ordenada. Alrededor de cada cono hay una región conocida como "zona de exclusión" que prohíbe que otros conos de la misma variedad se acerquen demasiado. Esto significa que cada tipo de cono tiene su propio arreglo uniforme, y cada uno de ellos descansa en capas diferentes una encima de la otra de una forma organizada pero desordenada. Una distribución que solo se puede apreciar de manera uniforme a gran distancia, ya hora se le conoce como "hiperuniformidad desordenada".
Para los pollos, este arreglo les permite capturar de forma uniforme la luz entrante. Sin embargo, los investigadores creen que científicos e ingenieros pueden aprender de estas aves para crear circuitos ópticos y detectores de luz que sean sensibles o resistentes a ciertas longitudes de onda.
Los materiales en ese estado son como cristales, ya que mantienen la densidad de partículas consistentes a través de grandes distancias espaciales. Pero también como los líquidos, ya que tienen las mismas propiedades físicas en todas las direcciones.
