Концепция реконструкции знакома большинству людей: те, кто когда-либо играл с кубиками Lego, знают, что из одних и тех же компонентов возможно множество комбинаций и конструкций. Как правило, в прилагаемом руководстве описывается расположение отдельных блоков и форма конечной конструкции. Первоначальная сборка только нескольких деталей, таким образом, уже может определить способ крепления всех остальных деталей. "Наша модель описывает перестановку строительных блоков в физических системах из заданной структуры", - объясняет Саид Осат, первый автор исследования. "Если изменить только несколько элементов в данной структуре, они функционируют как затравка, которая приводит к совершенно новой композиции".

Как и в руководстве Lego, существуют определенные правила относительно того, как должны располагаться блоки. В модели исследователя инструкции по сборке получены из списка возможных молекулярных взаимодействий. Они зависят от энергетического состояния системы, размера затравки и невзаимных взаимодействий между компонентами. "При определенных условиях мы можем наблюдать многообразную реорганизацию в новые формы", - объясняет Рамин Голестанян, руководитель отдела физики живой материи и директор MPI-DS. "Мы определили новое правило обучения, которое заставляет структуры динамически изменять свою форму в зависимости от невзаимных взаимодействий между их частями", - резюмирует он результаты исследования.

В биологии перестановка строительных блоков происходит постоянно. Вместо того чтобы утилизировать сложные конструкции в целом, они разбираются на отдельные части, которые используются для создания новых композиций. Таким образом, модель может помочь понять принципы самоорганизации в живой материи. Аналогичным образом, принцип неравновесной синтетической и автономной самосборки может быть полезен при разработке инженерных стратегий для создания молекулярных роботов-оборотней.