Studiati come modello per controllare gli sciami di robot

Anche i batteri fanno i loro ‘flash mob’: riuniti a milioni nel terreno di coltura, sono capaci di generare un movimento collettivo oscillatorio, anche se singolarmente sembrano muoversi in maniera del tutto casuale. Questo particolare comportamento, che potrebbe ispirare nuove strategie per il controllo degli sciami di robot e dei materiali attivi auto-assemblanti, è descritto su Nature da un gruppo internazionale di ricerca coordinato dall’Università cinese di Hong Kong.

Già osservati in passato nei sistemi multicellulari

Simili comportamenti collettivi sono già stati osservati in passato nei sistemi multicellulari: ricoprono infatti un ruolo cruciale in molti processi biologici, come lo sviluppo degli organi, la formazione degli embrioni e la regolazione delle reti di neuroni. Spesso questi ‘flash mob’ nascono da comunicazioni a lungo raggio mediate da segnali di tipo chimico o elettrochimico, oppure da interazioni biomeccaniche tra le cellule stesse e l’ambiente circostante.

La scoperta

I ricercatori guidati da Yilin Wu, invece, sono riusciti ad osservare una forma differente di oscillazione collettiva all’interno di sospensioni particolarmente dense di cellule batteriche: hanno infatti scoperto che milioni di questi microrganismi possono organizzarsi in maniera autonoma per muoversi in sincronia, disegnando per lo più delle forme ellittiche. Questo comportamento sembrerebbe essere controllato da interazioni locali tra cellule vicine che, sebbene sembrino muoversi in modo causale se prese singolarmente, in realtà su vasta scala generano un debole movimento sincrono. Secondo i ricercatori, questo fenomeno potrebbe verificarsi anche in altre grandi popolazioni di cellule e potrebbe essere sfruttato per mettere a punto nuove strategie di controllo dei dispositivi autonomi.