Alcuni gruppi di batteri o tessuti cellulari formano sistemi chiamati fluidi attivi. Questi possono fluire spontaneamente senza dover essere forzati dall'esterno, poiché i loro componenti sono in grado di generare forze e muoversi autonomamente. Quando l'attività è sufficientemente elevata, i flussi spontanei diventano caotici, come quelli osservati nella turbolenza dei fluidi ordinari. I ricercatori dell'Università di Barcellona (UB) hanno identificato leggi universali in questo comportamento turbolento dei fluidi attivi. I risultati del loro lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Revisione fisica X .

A causa della loro somiglianza visiva con la turbolenza ordinaria, i flussi caotici nei fluidi attivi sono stati chiamati turbolenza attiva. Lo studio di questo fenomeno è significativo per la progettazione di nanomotori e può spiegare flussi complessi osservati nei sistemi viventi, come quelli che si verificano durante la chiusura di una ferita. Secondo i ricercatori dell'UB, i risultati del loro lavoro "sono rilevanti perché mostrano che i flussi di turbolenza attiva, pur essendo caotico e molto complesso, può essere descritto da leggi matematiche semplici e generiche."

Per fare questo, hanno sperimentato fluidi attivi composti da proteine ​​ed enzimi del citoscheletro che forniscono l'energia necessaria per generare forze e fluire spontaneamente. I ricercatori, membri degli istituti dell'UB, UBICS e IN2UB, ha creato un sottile strato di questo materiale attivo circondato da due fluidi passivi:acqua e olio.

In particolare, i ricercatori hanno misurato i flussi di fluidi attivi e hanno confermato sperimentalmente l'esistenza di due regimi di flusso che avevano già previsto teoricamente. Inoltre, gli esperimenti hanno rivelato un nuovo regime causato dall'accoppiamento dello strato attivo con i fluidi passivi circostanti. Lo studio, perciò, evidenzia il ruolo essenziale dei fluidi passivi che circondano il sistema attivo. Per spiegare questi risultati, i ricercatori hanno formulato un quadro teorico che, considerando gli effetti dei fluidi passivi, prevede le leggi di potenza osservate negli esperimenti.