Selon Live Science, les scientifiques ont d'abord observé dans un système biologique un état de la matière appelé "hyperuniformité désordonnée". La découverte a été faite par des chercheurs de Princeton et de l'Université de Washington qui étudiaient les cônes - cellules responsables de la perception des couleurs - dans les yeux de poulet.

Comme ils l'ont expliqué, les poulets et les autres oiseaux les plus actifs de la journée possèdent quatre types de cônes répondant aux couleurs violet, vert, bleu et rouge, et un cinquième type détecte différents niveaux d'éclairage. Chaque variété de cône a une taille et une composition différentes et toutes se trouvent dans une seule couche de tissu sur la rétine.

Motif encombré

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Alors que de nombreux animaux ont leurs cônes disposés selon des motifs spécifiques - tels que les insectes, par exemple, dont le motif est hexagonal -, les cellules des yeux de poulet semblent être disposées de manière complètement désordonnée. Les chercheurs ont ensuite créé un modèle mathématique imitant la disposition des cônes de ces oiseaux, en constatant qu’ils présentent une configuration curieusement organisée.

Selon les scientifiques, autour de chaque cône se trouve une zone d’exclusion qui empêche les cellules de la même variété de s’approcher trop près les unes des autres. Cela signifie que chaque type de cône a une disposition uniforme spécifique, tandis que les cinq motifs des cinq types de cellules différents sont disposés de manière irrégulière les uns sur les autres.

Ordre dans le chaos?

Modèle imitant le motif oculaire des poulets. Source de l'image: Reproduction / Princeton University

Selon les chercheurs, cela s'explique par le fait que les cônes sont de tailles différentes, ce qui rend assez difficile le système pour adopter un état ordonné. Par conséquent, en ne pouvant pas adopter un arrangement régulier, malgré une structure irrégulière, le système doit être aussi uniforme que possible. D'où l'état d'hyperuniformité désordonnée qui, dans le cas des poulets, sert probablement à faire pénétrer la lumière de manière uniforme.

Les matériaux dans cet état se comportent comme des cristaux car ils maintiennent une densité de particules constante sur de longues distances. Cependant, cet état se comporte également comme un liquide, car ses propriétés physiques sont les mêmes dans toutes les directions. Ce même état a été observé dans des systèmes tels que le plasma simple et l'hélium liquide, mais c'est probablement la première fois qu'il a été trouvé dans un système biologique.

Et quelle est l'importance de tout cela, vous devez vous demander! Les chercheurs ont expliqué que les ingénieurs peuvent s'appuyer sur ce nouvel état pour créer de nouveaux circuits optiques et détecteurs de lumière sensibles ou résistants à certaines longueurs d'onde.

Différents états de la matière

Solide, liquide et gazeux Image Source: Shutterstock

Mais, laissant les yeux des poulets de côté, quelle est cette histoire exotique de la matière? Vous avez peut-être appris à l'école qu'il existe essentiellement trois états de la matière: solide, liquide et gazeux. Selon Today I Found Out, chacune a des caractéristiques différentes et elles sont définies en fonction de la densité et de la structure des molécules qui constituent un élément particulier.

Ainsi, dans les solides, les molécules sont très proches les unes des autres et leur volume reste fixe. Les solides conservent également leur forme. Il en existe principalement deux types, amorphes - comme dans le cas du plastique - et cristallins, comme dans le cas de la glace. Dans les liquides, les molécules ne sont pas aussi proches les unes des autres qu'à l'état solide, et bien que la forme des éléments soit variable, le volume reste constant.

Lampe à plasma Source de l'image: Reproduction / Wikipedia

Déjà dans les gaz, les molécules sont encore moins ensemble, elles n'ont pas de forme fixe et leur volume est variable. Outre ces trois états - solide, liquide et gazeux -, il existe toujours un plasma qui, comme les gaz, n'a pas de structure fixe ni de volume défini. La différence dans ce cas est que leurs particules sont chargées électriquement et peuvent donc produire un champ magnétique et conduire de l'électricité.

La matière dans un état exotique est une matière qui viole une ou plusieurs des conditions classiques, comme avoir une masse négative ou ne pas être attirée par la gravité, par exemple. Ce que les chercheurs ont observé dans les yeux de poulets correspond à cette description.