Els sistemes de molècules individuals ajuden a determinar conceptes fonamentals de la física estadística

Els experiments s'han dut a terme a l'Small Biosystems Lab ubicat a la Facultat de Física de la UB.
Els experiments s'han dut a terme a l'Small Biosystems Lab ubicat a la Facultat de Física de la UB.
Recerca
(01/09/2015)

Un treball liderat per investigadors de la UB i publicat a Nature Physics mostra per mitjà dʼexperiments que hi ha una temperatura efectiva per a sistemes petits, formats per molècules individuals, en estats de no-equilibri estables, generats mitjançant forces externes aleatòries.

Els experiments s'han dut a terme a l'Small Biosystems Lab ubicat a la Facultat de Física de la UB.
Els experiments s'han dut a terme a l'Small Biosystems Lab ubicat a la Facultat de Física de la UB.
Recerca
01/09/2015

Un treball liderat per investigadors de la UB i publicat a Nature Physics mostra per mitjà dʼexperiments que hi ha una temperatura efectiva per a sistemes petits, formats per molècules individuals, en estats de no-equilibri estables, generats mitjançant forces externes aleatòries.

Els resultats mostren que hi ha una temperatura efectiva, un paràmetre per a sistemes de no-equilibri, que quantifica les variacions respecte del teorema de fluctuació-dissipació (FDT), una eina potent de la física estadística que sʼaplica en condicions dʼequilibri. Sʼha vist que una forma modificada dʼaquest teorema, formulat el 1928, es pot aplicar en alguns sistemes de no-equilibri (també anomenada quasi-FDT).

En aquest estudi, els investigadors de la UB, juntament amb un equip de la Universitat de Stuttgart (Alemanya), han determinat la temperatura efectiva de molècules individuals, concretament utilitzant forquetes de DNA. El treball mostra com els sistemes petits poden ajudar en lʼestudi de conceptes fonamentals de la física estadística, la física de la matèria condensada i la biofísica.

La recerca combina experiments —fets a lʼSmall Biosystems Lab, ubicat la Facultat de Física de la UB i dirigit pel catedràtic del Departament de Física Fonamental Fèlix Ritort—, la teoria analítica i simulacions per a sistemes amb diferents nivells de complexitat. En la recerca, a més del catedràtic Fèlix Ritort, també hi han participat els investigadors del Departament de Física Fonamental Joan Camuñas i Marco Ribezzi.

 

Referència de lʼarticle:

Dieterich, E.; Camuñas-Soler, J.; Ribezzi-Crivellari, M.; Seifert, U.; Ritort, F. «Single-molecule measurement of the effective temperature in non-equilibrium steady states». Nature Physics, 24 de juliol de 2015. Doi: 10.1038/nphys3435