微小的凝胶状斑点在水中完美旋转？ 他们的运动激起了一股吸引邻居的力量。 当足够多的它们聚集在一起时，这种同步舞蹈将它们排列成精确的六边形、有序的、重复的图案，就像碳原子中的碳原子一样。晶体结构。
但这些不是原子或任何类型的仅受物理力控制的无生命物质吗？ 它们是活的、自我移动的、处于胚胎状态的海星（紫菜）。
旋转的海星胚胎聚集成活的晶体。 （谭等人，自然，2022）
麻省理工学院物理学家 Nikta Fakhri 表示：“我们知道我们拥有多种材料的晶体，但我们从未真正将晶体的形成与实际存在的成分联系起来。”告诉 自然。
“这绝对是一个非凡的现象，以前从未报道过。”
Fakhri、麻省理工学院物理学家 Tzer Han Tan 及其同事的研究活性物质？ 在这种系统中，每个单独的组成部分（例如鸟群中的一只鸟，或一滴水中的细胞）都使用能量来移动，从而使整个群体与周围环境失去平衡。
像普通物质一样，这些系统也可以具有令人惊讶的、突现属性。 海星“晶体”也不例外。
每个胚胎都利用其毛发状的纤毛沿左手方向旋转。 当足够多的个体聚集在水面时，自发的涟漪开始流过它们形成的结构。
它们是非常大尺度的波，和晶体本身一样大，解释法赫里。
带有箭头和颜色编码的波纹模型，用于指示每个胚胎的方向。 （谭等人，自然，2022）
“我们可以看到这个晶体在很长一段时间内旋转和摇晃，这绝对是出乎意料的，”说Alexander Mietke，麻省理工学院的理论生物物理学家和研究作者。
“你会期望这些涟漪很快消失，因为水是粘性的，会抑制这些振荡。这告诉我们该系统具有某种奇怪的弹性行为。”
研究人员对胚胎的运动进行了建模，以观察它们的旋转如何将水拉向自身。 这反过来又将旋转的邻居也拉向它们，形成一种相互吸引的力量。
但最终流下来的水也会产生另一种水平力，该力在系统内不会往复。 这也会导致整个晶体结构旋转。
整体旋转和波浪都展示了物理特性奇弹性。 这很奇怪，因为根据经典物理定律，在特定的情况下，简单地使一个孤立的固体物体（例如漂浮在水中的晶体）变形，不应该为其提供穿过环境的动力。
然而，如果一个物体由活性成分组成，这种整体形状的变形可能会具有一些有趣的机械特性。
至少，理论上是这样。 事实上，它仍然是一个正在探索的物理学领域。
自然界中存在一些有趣的可能性。 类似的现象也曾出现过之前在藻类中观察到。
大约 30 小时后，旋转的晶体状结构就会消失。 （谭等人，自然，2022）
一旦幼年海星形成漂浮的、活的晶体结构，它就会在胚胎的发育改变它们足以打破这种模式之前几天内保持在一起。
更好地了解这些有生命的物理特性可以帮助我们开发新技术。
“想象一下建造一群柔软的、旋转的机器人，它们可以像这些胚胎一样相互作用，”说法赫里。
“它们可以被设计成自组织，在海洋中荡漾和爬行，做有用的工作。这些相互作用开辟了一系列新的有趣的物理学值得探索。”
至于为什么是海星星系宝宝？ 是的，海星有最完美的集体名词！ ？ 当它们聚集时形成晶体结构，目前还是一个谜。
然而，这种活水晶现象不太可能在野外自然发生因为海星胚胎通常不会悬挂在水面上。
这项研究发表于自然。
