b'\n_START_ARTICLE_\nPart\xc3\xadculas autopropulsadas\n_START_PARAGRAPH_\nLas part\xc3\xadculas autopropulsadas  (PAP), tambi\xc3\xa9n conocido como part\xc3\xadculas auto-impulsadas, son un concepto utilizado por los f\xc3\xadsicos para describir a los agentes aut\xc3\xb3nomos, que convierten la energ\xc3\xada del medio ambiente en movimiento dirigido o persistente. Los ejemplos en la vida cotidiana de tales agentes son animales caminadores, nadadores o voladores. Otros sistemas biol\xc3\xb3gicos incluyen las bacterias, las c\xc3\xa9lulas, las algas y otros microorganismos. Por lo general, dirigida propulsi\xc3\xb3n en los sistemas biol\xc3\xb3gicos se conoce como la quimiotaxis. Uno puede pensar tambi\xc3\xa9n en los sistemas artificiales tales como robots o part\xc3\xadculas espec\xc3\xadficamente dise\xc3\xb1adas, tales como la nataci\xc3\xb3n coloides de Janus, nanomotores, granos andantes, y otros.\n_START_SECTION_\nDescripci\xc3\xb3n\n_START_PARAGRAPH_\nLa interacci\xc3\xb3n de las part\xc3\xadculas autopropulsadas ocurre de acuerdo a diversas normas f\xc3\xadsicas y sociales, lo que puede conducir a la aparici\xc3\xb3n de comportamientos colectivos, tales como flocado de aves, enjambres de insectos, la formaci\xc3\xb3n de reba\xc3\xb1os de ovejas, etc._NEWLINE_Para entender la ubicuidad de estos fen\xc3\xb3menos, los f\xc3\xadsicos han desarrollado una serie de de modelos. Estos modelos predicen que las part\xc3\xadculas autopropulsadas comparten ciertas propiedades a nivel de grupo, independientemente del tipo de animales en el enjambre.\xe2\x80\x8b Se ha convertido en un reto en la f\xc3\xadsica te\xc3\xb3rica para encontrar un m\xc3\xadnimo de modelos estad\xc3\xadsticos que describan estos comportamientos.\xe2\x80\x8b\xe2\x80\x8b\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nSistemas biol\xc3\xb3gicos\n_START_PARAGRAPH_\nLa mayor\xc3\xada de los animales puede ser vistas como PAPs: obtienen la energ\xc3\xada de su alimento y presentan diversas estrategias de locomoci\xc3\xb3n, desde volar a gatear. Los ejemplos m\xc3\xa1s destacados son los bancos de peces, bandadas de aves, reba\xc3\xb1os de ovejas, multitudes. En una escala menor, las c\xc3\xa9lulas y las bacterias tambi\xc3\xa9n pueden ser tratados como PAP. Estos sistemas biol\xc3\xb3gicos pueden impulsarse a partir de la presencia de factores quimiot\xc3\xa1cticos. Incluso a peque\xc3\xb1a escala, motores moleculares transforman la energ\xc3\xada del ATP en movimiento direccional. El trabajo reciente ha demostrado que las mol\xc3\xa9culas de la enzima tambi\xc3\xa9n se impulsan a s\xc3\xad mismos.\xe2\x80\x8b Adem\xc3\xa1s, se ha demostrado que avanzan preferentemente hacia una regi\xc3\xb3n de mayor concentraci\xc3\xb3n de sustrato,\xe2\x80\x8b un fen\xc3\xb3meno que se ha convertido en una t\xc3\xa9cnica de purificaci\xc3\xb3n para aislar las enzimas \xc2\xabvivas\xc2\xbb.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nLangostas caminantes\n_START_PARAGRAPH_\nLas langostas del desierto j\xc3\xb3venes son ninfas solitarias y sin alas. Si la comida es escasa, ellas pueden reunirse y comenzar a ocupar las zonas vecinas, reuniendo m\xc3\xa1s langostas. Con el tiempo pueden convertirse en un ej\xc3\xa9rcito caminante, que puede extenderse por muchos kil\xc3\xb3metros.\xe2\x80\x8b Esto puede ser el preludio del desarrollo de grandes enjambres de langostas adultas volando que devastan la vegetaci\xc3\xb3n a escala continental.\xe2\x80\x8b_NEWLINE_Una de las predicciones claves del modelo, es que a medida que la  densidad poblacional de un grupo aumenta, se produce una transici\xc3\xb3n abrupta: desde individuos que se mueven de forma relativamente desordenada e independientes dentro del grupo, hasta el movimiento del grupo como un todo altamente organizado.\xe2\x80\x8b As\xc3\xad, en el caso de las langostas j\xc3\xb3venes del desierto, ocurrir\xc3\xada un punto detonante que convierte las langostas desorganizadas y dispersas en un ej\xc3\xa9rcito de marcha coordinada. Cuando se llegue a la densidad de poblaci\xc3\xb3n cr\xc3\xadtica, los insectos empiezan a marchar juntos de forma estable y en la misma direcci\xc3\xb3n._NEWLINE_En 2006, un grupo de investigadores estudi\xc3\xb3 c\xc3\xb3mo se mostraba este modelo en el laboratorio. Las langostas se colocaban en una pista circular, y segu\xc3\xadan sus movimientos con un software inform\xc3\xa1tico. En densidades bajas, por debajo de las 18 langostas por metro cuadrado, las langostas se arremolinan de manera desordenada. En densidades intermedias, empiezan a meterse en fila y a marchar juntos, a medida que los cambios bruscos pero coordinados de direcci\xc3\xb3n interrump\xc3\xadan la marcha. Sin embargo, cuando las densidades alcanzaban un valor cr\xc3\xadtico de aproximadamente 74 langostas/m\xc2\xb2, las langostas cesaron de hacer cambios r\xc3\xa1pidos y espont\xc3\xa1neos de direcci\xc3\xb3n y en cambio marcharon a un ritmo constante en igual sentido durante todas las ocho horas del experimento (v\xc3\xa9ase el video a la izquierda). Esto confirmaba el funcionamiento predicho por los modelos de PAP.\xe2\x80\x8b_NEWLINE_En el terreno, seg\xc3\xban la Organizaci\xc3\xb3n de las Naciones Unidas para la Alimentaci\xc3\xb3n y la Agricultura, la densidad media de grupos de marcha es de 50 langostas/m\xc2\xb2 (50 millones de langostas/km\xc2\xb2), y esta suele oscilar entre 20 y 120 langostas/m\xc2\xb2.\xe2\x80\x8b Los resultados de la investigaci\xc3\xb3n arriba discutidos demuestran la inestabilidad din\xc3\xa1mica que se encuentra en las densidades inferiores de langostas t\xc3\xadpicas en el terreno, donde los grupos de marcha cambian de direcci\xc3\xb3n al azar sin ninguna perturbaci\xc3\xb3n externa. Es esencial comprender este fen\xc3\xb3meno, junto con el cambio a una marcha muy coordinada en densidades m\xc3\xa1s altas, si se controla el enjambre de langostas del desierto.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nLos desembarques de aves\n_START_PARAGRAPH_\nLos animales enjambrados, como las hormigas, las abejas, los peces y las aves, suelen observarse repentinamente cambiando de un estado a otro. Por ejemplo, las aves cambian bruscamente de un estado de vuelo a uno de tierra firme. O los peces cambian de amaestrar en una direcci\xc3\xb3n a hacerlo en otra. Tales cambios de estado pueden ocurrir con velocidad y sincronicidad asombrosas, como si todos los miembros del grupo tomaran una decisi\xc3\xb3n un\xc3\xa1nime en el mismo momento. Los fen\xc3\xb3menos como estos dejan perplejos desde hace mucho tiempo a los investigadores.\xe2\x80\x8b_NEWLINE_En 2010, Bhattacharya y Vicsek usaron un modelo de PAP para analizar lo que pasa aqu\xc3\xad. Como paradigma, tomaban en cuenta c\xc3\xb3mo las aves voladoras llegan a una decisi\xc3\xb3n colectiva para hacer que se consiga un cambio brusco y sincronizado. Los aves, como los estorninos de la imagen de la derecha, no tienen l\xc3\xadder que tome decisiones; sin embargo, la bandada sabe exactamente desembarcar de manera unificada. La necesidad del grupo de desembarcar anula las intenciones particulares de desv\xc3\xado de cada ave. El modelo de part\xc3\xadculas demostr\xc3\xb3 que la transici\xc3\xb3n colectiva hacia el desembarque depende de las perturbaciones que son aplicables a cada ave individualmente, como d\xc3\xb3nde est\xc3\xa1n las aves en la bandada.\xe2\x80\x8b Es una conducta que se puede comparar con la manera en la que se crea una avalancha de arena, si se apila, antes del punto en el que los granos sim\xc3\xa9tricos y colocados con cuidado crear\xc3\xadan una avalancha, porque las fluctuaciones se hacen cada vez m\xc3\xa1s no lineales.\xe2\x80\x8b_NEWLINE_\xc2\xabNuestra motivaci\xc3\xb3n principal era comprender mejor algo que es desconcertante y conocido que exista en la naturaleza, especialmente en casos que suponen la suspensi\xc3\xb3n o el comienzo de un patr\xc3\xb3n de conducta colectivo en un grupo de personas o animales [\xe2\x80\xa6] Proponemos un modelo sencillo para un sistema en el que los miembros tienen tendencia a seguir a los otros tanto en el espacio como en su estado de \xc3\xa1nimo con respecto a una decisi\xc3\xb3n sobre terminar una actividad. Este es un modelo muy general, que puede ser aplicable a situaciones similares\xc2\xbb.\xe2\x80\x8b El modelo tambi\xc3\xa9n podr\xc3\xada ser aplicable a una multitud de drones, a iniciar un gesto deseado en una multitud de gente o a interpretar h\xc3\xa1bitos en grupo al comprar o vender acciones en bolsa.\xe2\x80\x8b\n_START_SECTION_\nOtros ejemplos\n_START_PARAGRAPH_\nEstos modelos de PAP se han aplicado en muchas otras \xc3\xa1reas, tales como card\xc3\xbamenes de peces,\xe2\x80\x8b rob\xc3\xb3tica de enjambres,\xe2\x80\x8b los motores moleculares,\xe2\x80\x8b el desarrollo de las estampidas humanas\xe2\x80\x8b y la evoluci\xc3\xb3n de los senderos humanos en los espacios verdes urbanos.\xe2\x80\x8b Part\xc3\xadculas autopropulsadas en el flujo de Stokes, tales como part\xc3\xadculas Janus, a menudo son modelizadas con el modelo squirmer.\xe2\x80\x8b'