Certains groupements de bactéries ou de tissus cellulaires forment des systèmes appelés fluides actifs. Ceux-ci peuvent couler spontanément sans avoir à être forcés de l'extérieur, car leurs composants sont capables de générer des forces et de se déplacer de manière autonome. Lorsque l'activité est suffisamment élevée, les flux spontanés deviennent chaotiques, comme celles observées dans la turbulence des fluides ordinaires. Des chercheurs de l'Université de Barcelone (UB) ont identifié des lois universelles dans ce comportement turbulent des fluides actifs. Les résultats de leurs travaux ont été publiés dans la revue Examen physique X .

En raison de leur ressemblance visuelle avec les turbulences ordinaires, les écoulements chaotiques dans les fluides actifs ont été appelés turbulence active. L'étude de ce phénomène est importante pour la conception de nanomoteurs et peut expliquer les écoulements complexes observés dans les systèmes vivants, tels que ceux qui se produisent lors d'une fermeture de plaie. Selon les chercheurs de l'UB, les résultats de leurs travaux « sont pertinents car ils montrent que les écoulements de turbulence active, bien qu'il soit chaotique et très complexe, peut être décrit par des lois mathématiques simples et génériques.

Pour faire ça, ils ont expérimenté des fluides actifs composés de protéines du cytosquelette et d'enzymes qui fournissent l'énergie nécessaire pour générer des forces et s'écouler spontanément. Les chercheurs, membres des instituts de l'UB, UBICS et IN2UB, créé une fine couche de cette matière active entourée de deux fluides passifs :l'eau et l'huile.

En particulier, les chercheurs ont mesuré les écoulements de fluides actifs et ont corroboré expérimentalement l'existence de deux régimes d'écoulement qu'ils avaient déjà prédits théoriquement. En outre, les expériences ont révélé un nouveau régime causé par le couplage de la couche active avec les fluides passifs environnants. L'étude, donc, met en évidence le rôle essentiel des fluides passifs entourant le système actif. Pour expliquer ces résultats, les chercheurs ont formulé un cadre théorique qui, compte tenu des effets des fluides passifs, prédit les lois de puissance observées dans les expériences.