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Los sistemas de molécula individual ayudan a determinar conceptos fundamentales de la física estadística

Los experimentos se han realizado en el Small Biosystems Lab, ubicado en la Facultad de Física de la UB.

Los experimentos se han realizado en el Small Biosystems Lab, ubicado en la Facultad de Física de la UB.

01/09/2015

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Un trabajo liderado por investigadores de la UB y publicado en Nature Physics muestra experimentalmente la existencia de una temperatura efectiva para sistemas pequeños, formados por moléculas individuales, en estados de no equilibrio estable y generados mediante fuerzas externas aleatorias.

 

Los resultados muestran la existencia de una temperatura efectiva, un parámetro para sistemas de no equilibrio, que cuantifica las variaciones respecto al teorema de fluctuación-disipación (FDT), una potente herramienta de la física estadística que se aplica en condiciones de equilibrio. Se ha observado que una forma modificada del teorema FDT (denominada quasi-FDT) puede aplicarse en algunos sistemas de no equilibrio.

En este estudio, los investigadores de la UB, junto con un equipo de la Universidad de Stuttgart (Alemania), han determinado la temperatura efectiva de moléculas individuales, concretamente utilizando horquillas de ADN. El trabajo muestra cómo los sistemas pequeños pueden ayudar al estudio de conceptos fundamentales de la física estadística, la física de la materia condensada y la biofísica.

La investigación combina experimentos realizados en el Small Biosystems Lab —ubicado en la Facultad de Física de la UB y dirigido por Fèlix Ritort, catedrático del Departamento de Física Fundamental— con la teoría analítica y simulaciones para sistemas con niveles de diferente complejidad. Además del catedrático Fèlix Ritort, también han participado en el estudio los investigadores del Departamento de Física Fundamental Joan Camuñas y Marco Ribezzi.

 

Referencia del artículo:

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 julio de 2015. Doi: 10.1038/nphys3435

 

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