(NC&T) Los científicos, del Instituto Max Planck para los Coloides y las Interfaces, en Potsdam, Alemania, acoplaron una reacción química oscilante con la autoorganización y la cristalización bajo control de un polímero, en carbonato de bario. De esta manera, demostraron que las reacciones oscilantes (como la Reacción de Belousov-Zhabotinsky) también pueden tener lugar en los sistemas de fase múltiple. Sobre la base de estos resultados, los científicos pueden explicar mejor las reacciones químicas que no están en equilibrio termodinámico así como la formación de patrones biológicos en la naturaleza. Además, estos resultados podrían llevar a la creación de superficies con nuevos tipos de estructuras.

            Los científicos están especialmente interesados en las reacciones químicas oscilantes. Éstas ocurren cuando los productos de la reacción cambian periódica y repetidamente. Su comportamiento es de importancia para muchos campos de estudio incluyendo la investigación sobre el caos. Eso se debe a que estos sistemas de reacciones siempre son complejos y se encuentran lejos del equilibrio termodinámico. Un ejemplo particular muy conocido es la reacción de Belousov-Zhabotinsky. En ésta se usa un indicador coloreado para hacer visibles los productos de la reacción de reducción-oxidación (redox) acoplada. Normalmente asumen el patrón de círculos concéntricos que se extienden hacia fuera, por ejemplo, en un plato de Petri.

(Un patrón típico de Belousov-Zhabotinsky.) (Foto: Max Planck Institute of Colloids and Interfaces)   En términos matemáticos, las reacciones espacialmente oscilantes pueden describirse como "sistemas de reacción-difusión". Esto significa que no son sólo reacciones químicas lo que influye sobre la cantidad de material en un cierto punto del espacio. La difusión también ejerce un papel, el del intercambio de material con el área circundante. En tales simulaciones, se consigue el modelo de los círculos concéntricos típico de una reacción de Belousov-Zhabotinsky.             Los investigadores de Potsdam han demostrado ahora que estas reacciones oscilantes también pueden ocurrir en los sistemas multifase, e incluso en los procesos de autoorganización de las nanopartículas. Lo que es fundamental es que en un sistema de reacción multifase sea posible la producción de un paso de reacción autocatalítico o uno autoinhibitorio. Esto lleva a que se forme un sistema oscilante y que finalmente se produzca un patrón.