اكتشف العلماء فئة مذهلة من المواد – البلورات الدوارة – التي تظهر خصائص يعتقد أنها فريدة من نوعها للأنظمة الحية. هذه الهياكل قادرة على الشفاء الذاتي والتجزئة التلقائية وتشكيل أنماط معقدة.

مبدأ التفاعل المستعرض

إن مفتاح فهم الظاهرة يكمن في مفهوم “القوى الجانبية”. على عكس القوى التقليدية (الجاذبية أو الكهرومغناطيسية)، التي تعمل في خط مستقيم بين الأجسام، يتم توجيه قوى القص بشكل عمودي على خط الاتصال. يؤدي هذا إلى دوران الجزيئات حول بعضها البعض، مما يؤدي إلى إنشاء أنظمة ديناميكية معقدة.

خصائص متناقضة

لقد وجد العلماء أن البلورات الكبيرة المدفوعة بقوى القص تميل إلى الانقسام إلى وحدات دوارة أصغر، بينما تنمو البلورات الأصغر حتى تصل إلى حجم حرج معين. تتعارض هذه الخاصية مع النمو البلوري الطبيعي، حيث تتوسع المواد عادةً بطريقة مستقرة في ظل ظروف مواتية.

وقد حدد باحثون من دوسلدورف وواين وآخن خصائص مذهلة لمثل هذه المواد:

• مرونة غريبة – عند التمدد، لا تستطيل المادة، بل تلتف
• الشفاء الذاتي – يمكن إعادة تجميع الأجزاء المتفككة في هيكل كامل
• عكس النمو — يتم سحق البلورات الكبيرة إلى قطع، وتنمو البلورات الصغيرة إلى حجم حرج

“إن النظام الذي يتكون من العديد من العناصر الدوارة يُظهر سلوكًا جديدًا نوعيًا يتحدى الحدس العادي” يشرح البروفيسور هارتموت لوفين.

يتوازي مع الحياة البرية

ومن المثير للاهتمام أنه لوحظ سلوك مماثل في الحياة البرية. أظهرت التجارب التي أجريت على أجنة نجم البحر أن دورانها المنسق يتبع نفس المبادئ الفيزيائية مثل البلورات الاصطناعية الدوارة.

يقول الدكتور مايكل تي فروغت، المؤلف المشارك في الدراسة: “تغطي نظريتنا جميع الأنظمة التي تظهر تفاعلات متبادلة، من الغرويات إلى علم الأحياء”.

لا يوسع الاكتشاف الجديد فهمنا لخصائص المادة فحسب، بل يطمس أيضًا الحدود بين الطبيعة الحية وغير الحية، مما يوضح أن السلوك الجماعي المعقد يمكن أن ينشأ من مبادئ فيزيائية بسيطة.