1198 ورقة بحثية
تكشف هذه الدراسة أن الركائز غير العضوية تسبب تعبئة جزيئية غير منتظمة في أشباه الموصلات العضوية الزجاجية من نوع DSA-Ph المترسبة بالبخار، تمتد لمسافة 8 نانومتر تقريبًا من الواجهة، والتي يتحدد بعدها الهيكل الكتلي بشكل أساسي بواسطة درجة حرارة الترسيب.
تقدم هذه الورقة نموذجاً رياضياً يربط بين المرونة المسامية ذات التشوه الكبير، ونقل المذاب، وتدهور الصلابة لتحليل كيفية تأثير الضعف الكيميائي على إغلاق المسام الناتج عن التدفق في مواد مثل الهلام المائي والصخور، مع تحديد أنماط متميزة لسلوك الإغلاق بناءً على الفترات الزمنية النسبية للاسترخاء الميكانيكي وتدهور المادة.
تقدم هذه الورقة إطاراً نموذجياً يوضح أن تأثير تغيرات الكثافة على التدفقات المدفوعة بالجاذبية على المقياس النانوي يعتمد بشكل حاسم على نوع التدفق المحدد والاقتران الناتج بين مجالات التسارع والكثافة، مما يمكن أن يؤدي إلى هيمنة مساهمات متجانسة أو غير متجانسة على الاستجابة ذات الطول الموجي الطويل.
تتقصى هذه الورقة السلوك الحرج وتدرج العبور لنماذج (الخفيف-الثقيل)، كاشفةً عن انتقال من ترتيب الطور الذي تهيمن عليه التقلبات متعددة الأنماط في النظام غير المقيس إلى ديناميكيات أحادية النمط ذات ارتباطات طويلة المدى شاذة في النظام المقيس، والتي تم اشتقاق تعبير تحليلي لها عن طريق القياس مع نموذج (sABC).
تُبلغ هذه الورقة عن اكتشاف "اللا-بلورات المثالية"، وهي حالة ثنائية الأبعاد للمادة مستقرة ديناميكيًا حراريًا تفتقر إلى الترتيب البلوري التقليدي وكسر التماثل، ومع ذلك تُظهر خصائص شبيهة بالبلورات مثل الارتباطات الهيكلية بعيدة المدى، وأنماط فونونية من نوع ديباي، والانتظام الفائق، مما يؤسس لفئة جديدة من المادة المنظمة.
تتقصى هذه الورقة نظاماً أحادي البعد لجسيمات "الركض والتدحرج" (run-and-tumble) ذات تنافر عكسي المربع في مصيدة توافقية، كاشفةً عن عبور مميز مدفوع بالنشاط من حالة شبيهة بالبلورة ذات قمم كثافة حادة إلى ملف تعريف شبه دائري "ويجنر" شبيه بالسائل، مدعوماً بكل من حسابات التباين التحليلية والمحاكاة العددية.
تُثبت هذه الورقة أن الانحدار الرمزي المستنير بالفيزياء، باستخدام واصف كسر التعبئة للوحدة الصلبة، ينجح في اشتقاق نموذج ذي صيغة مغلقة وقابل للتفسير للتنبؤ بدرجة حرارة الانتقال الزجاجي لزجاج البورات القلوي بدقة عالية، مع التقاط التفاعل الفيزيائي صراحةً بين الصلابة الهيكلية، وطاقة التفكك، وتعبئة الشبكة.
إن ESPResSo++ هو حزمة مفتوحة المصدر وعالية الأداء لمحاكاة الديناميكا الجزيئية مكتوبة بلغة ++C مع واجهة برمجية بلغة بايثون، وهي مصممة خصيصاً لتمكين عمليات المحاكاة المتوازية الضخمة لأنظمة المادة اللينة ذات النماذج الخشنة مثل البوليمرات، والأغشية، والجسيمات الغروية.
تُظهر هذه الورقة أنه في المواد اللزجة المرنة النامية، مثل الأنسجة البيولوجية، يتحكم بارامتر غير بُعدي يقارن بين معدل النمو وزمن استرخاء الإجهاد في ظهور ديناميكيات ميكانيكية جديدة نوعياً وانتقالات حادة بين الحالات شبه المستقرة عندما تكون هذه المعدلات متقاربة.
تُظهر هذه الدراسة أن بكتيريا الإشريكية القولونية (Escherichia coli) المتحركة تغير بنشاط أنماط تبلور الملح في قطرات التجفيف من خلال التغلب على تدفقات التبخر لتعمل كمواقع نووية مركزية، وهي ظاهرة تم تفسيرها بنجاح من خلال الجمع بين النمذجة التحليلية، والنمذجة بالحجم المحدود، والنمذجة العشوائية.