Materia blanda y vida: cuando la física teórica explica cómo se mueven las células
¿Qué tienen en común un vidrio metálico, una colonia de bacterias y un tejido embrionario? Para los profesores Gustavo Düring y Benjamín Loewe del Instituto de Física UC, todos son ejemplos de sistemas complejos fuera del equilibrio que pueden entenderse desde los principios unificadores de la física de materia blanda. Su investigación abre preguntas sobre cómo emerge el orden colectivo en sistemas tan dispares como los materiales industriales y los organismos vivos.
Materia desordenada: la investigación de Gustavo Düring
El profesor Düring estudia las propiedades estadísticas de sistemas fuera del equilibrio y la física de materiales amorfos complejos: empaques granulares, suspensiones, vidrios y líquidos súper-enfriados. Una de sus contribuciones centrales es el estudio de la transición de cedencia (yielding transition): el fenómeno por el cual un sólido desordenado puede comenzar a fluir bajo esfuerzo de cizalle, con implicancias tanto fundamentales —como transición de fase fuera del equilibrio— como aplicadas en industrias que van desde la alimentación hasta la construcción. Más recientemente, su grupo explora los sólidos activos: materiales cuyas unidades consumen energía internamente, generando comportamientos colectivos que no tienen análogo en la materia pasiva.
Vida como material: la Física de Benjamín Loewe
El profesor Loewe trabaja en la intersección entre la física teórica-computacional y la biofísica. Su investigación se enfoca en la dinámica de sistemas activos —colonias bacterianas, tejidos celulares, haces de microtúbulos— perpetuamente fuera del equilibrio porque sus componentes consumen energía para moverse. Una pregunta central de su grupo es cómo los tejidos biológicos generan formas tridimensionales complejas durante la morfogénesis, modelando este proceso con herramientas de física de materiales. Su enfoque va más allá de entender la biología: busca aplicar los principios de la materia activa al diseño de materiales blandos auto-ensamblables.
Las líneas de Düring y Loewe son naturalmente complementarias —materia pasiva y activa, desde el material industrial hasta la célula viva— y conviven en el Instituto generando un entorno poco común en la región para abordar la materia blanda desde múltiples perspectivas. Un doctorado en esta área incluye formación en mecánica estadística fuera del equilibrio, simulaciones avanzadas y conexión directa con biofísica experimental a través de colaboraciones nacionales e internacionales. Conoce más en Materia Condensada Teórica UC y postula al Doctorado en Física.
