In natura, i batteri spesso crescono sotto forma di biofilm, ovvero comunità complesse di cellule che aderiscono alle superfici. I biofilm si trovano in un’ampia varietà di ambienti, dal corpo umano al fondale oceanico. Possono essere utili, come quelli che ci aiutano a digerire il cibo o a ripulire l’inquinamento. Possono però anche essere dannosi, come quelli che provocano infezioni o intasano le tubature.

La formazione dei biofilm è un processo complesso influenzato da numerosi fattori, tra cui la disponibilità di nutrienti, la presenza di altri microrganismi e la struttura fisica della superficie. I fisici dell'Università della California, a Santa Barbara, hanno ora identificato un nuovo fattore che controlla la crescita del biofilm:la geometria della superficie.

I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di esperimenti e simulazioni al computer per dimostrare che la forma della superficie può determinare la dimensione e la forma dei biofilm. Ad esempio, hanno scoperto che i biofilm coltivati ​​su superfici piane erano più grandi e più uniformi rispetto ai biofilm coltivati ​​su superfici curve. Questo perché la curvatura della superficie crea un gradiente di nutrienti, con più nutrienti disponibili nella parte inferiore del biofilm che nella parte superiore. Questo gradiente fa sì che il biofilm cresca preferenzialmente sul fondo, il che porta ad un biofilm più piccolo e più irregolare.

Le scoperte dei ricercatori hanno implicazioni per comprendere come i biofilm si formano e crescono in una varietà di ambienti. Queste informazioni potrebbero essere utilizzate per sviluppare nuove strategie per controllare la crescita del biofilm, che potrebbero avere applicazioni in una varietà di campi, come la medicina, l’industria e le scienze ambientali.

Lo studio è pubblicato sulla rivista Physical Review Letters.