Türbülanslı sıvılarda, bileşenlerin karıştırılması kolayca gerçekleşir. Bununla birlikte, hücresel bölmeler içinde bulunanlar gibi daha viskoz sıvılarda, partiküllerin ve moleküllerin karışması çok daha zordur. Zaman bu tür sistemlerde de rol oynadığı için, moleküler hareketle yavaş karıştırma tipik olarak yeterli değildir ve işlevselliği korumak için etkili karıştırma stratejileri gereklidir.
MPI-DS’deki Yaşayan Madde Fiziği Bölümünde, bilim adamları bu tür karıştırma dinamiklerinin altında yatan evrensel fiziksel ilkeleri araştırdılar. Enerjik maliyetler veya sıvı hareketi sınırlayıcı faktörler olduğunda sistemin optimal karıştırılmasına izin veren protokolleri belirlediler. Makale dergide yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları.
Çalışmanın ilk yazarı Luca Cocconi, “En etkili karıştırma stratejilerinin evrensel bir yapıyı paylaştığını ve zaman içinde simetrik olduğunu bulduk” diyor. Diyerek şöyle devam etti: “Bu optimal protokoller, bilginin – örneğin parçacıkların kimliği ve konumu hakkında – bu tür sistemlerde ne kadar verimli bir şekilde silinebileceği konusunda temel bir sınır ortaya koyuyor.”
Çalışmanın son yazarı Andrej Vilfan, “Simülasyonlara başvurmadan açık sonuçlar elde edebiliriz.” Diyerek şöyle devam etti: “Bu optimizasyon problemleri genellikle analitik olarak çözülebilir olmadığı için bu dikkat çekicidir.”
Genel olarak, çalışma hem hücresel hem de mikroakışkan sistemlerde karıştırma dinamiklerinin anlayışını derinleştirmektedir. Aynı zamanda, mikro ölçekte mühendislikte verimli karıştırma stratejileri tasarlamak için teorik bir çerçeve sağlar.
