Struttura e complessità, dai biopolimeri al citoscheletro cellulare

Cosa succede quando un oggetto viene sottoposto a una forza, per esempio una compressione o una spinta? Che eventi si verificano nella sua struttura interna? In che modo materiali diversi si piegano, deformano, spezzano? Domande, queste, al centro dell’attenzione di chi studia fisica dei materiali. Per rispondere alle quali lo studio della complessità è di grande aiuto.

Ne sa qualcosa Jeff Urbach, professore alla Georgetown University e coordinatore del Dynamics Imaging Laboratory, nel quale, insieme ai suoi collaboratori, combina fisica statistica, simulazioni al computer e avanzate tecniche di microscopia per studiare diversi tipi di dinamiche complesse.

Jeff Urbach (Georgetown University) – Intervista realizzata durante il corso Advances in Complex Systems, organizzato a Como dal Centro per la Complessità e i Biosistemi dell’Università di Milano.

Non solo nell’ambito della cosiddetta materia soffice – biopolimeri, idrogel, eccetera… – ma anche in altri campi nei quali la fisica interagisce con la biologia. Anche le cellule, infatti, hanno una loro architettura estremamente complessa, che interagisce sia con i diversi compartimenti interni sia con l’ambiente esterno. Che si tratti di cellule che migrano in un gel o del citoscheletro di un parassita unicellulare che si attacca alle pareti cellulari, i modelli utilizzati da Urbach e dai suoi colleghi consentono di studiare un’ampia serie di temi fondamentali di biofisica e biologia cellulare.