1201 ورقة بحثية
يستنتج هذا البحث مساهمة "كازيمير" إنتروبية لم تكن ملحوحة سابقاً في جهد الترابط لعملية التبلل قصير المدى ثلاثي الأبعاد من هاملتوني "لانداو-جينزبرغ-ويلسون" مجهري، مبيناً أنه بينما يحافظ هذا الحد على مخطط الطور السطحي العالمي، فإنه يغير بشكل جوهري التنبؤات المتعلقة بآثار التقلبات عند انتقالات التبلل من الدرجة الأولى والانتقالات الثلاثية الحرجة.
تثبت هذه الورقة أن أي قشرة بسيطة الاتصال، بغض النظر عن تعقيدها الهندسي مثل التعرجات أو التجاعيد، تقاوم بطبيعتها ثلاث حالات تحميل بالضبط من أصل حالات التحميل الست الممكنة بينما تستوعب الثلاث الأخرى، وذلك بسبب الطبيعة ثلاثية الأبعاد لفضاء الانفعال القابل للاسترخاء إلى تماثلات متناهية الصغر.
تكشف هذه الدراسة، باستخدام عمليات المحاكاة العددية لمقياس ريولوجيا ذي ريشة (vane rheometer) تحت تأثير الإجهاد، أن ريولوجيا التدفقات الحبيبية الكثيفة المهتزة تحكمها الموازنة بين طاقة الاضطراب على مقياس الحبيبات والاحتجاز، مما يؤدي إلى استجابة غير رتيبة للزوجة تجاه تردد الاهتزاز، وهو ما يوفق بين الاتجاهات الملحوظة سابقاً في ضعف الاحتكاك واللزوجة.
تُظهر هذه الدراسة أن التفاعلات البينية القابلة للنفاذ بين الجسيمات غير المتماثلة ضرورية وكافية في آن واحد لاستحثاث الفصل الطوري المجهري في المخاليط الغروانية الثنائية، مما يرسخ نعومة التفاعل البيني كمبدأ تصميم جوهري للتحكم في التنظيم الذاتي في أنظمة المادة اللينة.
تطور هذه الدراسة استراتيجية استحلاب قوية ثنائية المرحلة مدعومة بالموجات فوق الصوتية باستخدام نظام خافض للتوتر السطحي مكون من (CTAB–Tween 80) لتوليد مستحلبات متعددة مستقرة من نوع (ماء-في-زيت-في-ماء) تعمل كقوالب فعالة للترسيب المحصور لجسيمات الكركمين النانوية الدوائية الغنية ذات الحجم دون الميكروني.
تقدم هذه الورقة نموذجاً لديناميكيات التدرج متسقاً ثيرموديناميكياً لقطرات جارية مدفوعة كيميائياً على ركيزة عمودية، توضح كيف يؤدي الامتزاز العكسي لنوع مغير للبلل مقترناً بجهود كيميائية خارجية متميزة إلى دفع حركة ذاتية مستمرة عبر تشعبات "الدرِفت-بيتشفورك" (drift-pitchfork).
تؤسس هذه الورقة البحثية رابطاً بين ريولوجيا المعلقات الحبيبية وتقلبات حقل السرعة لاستخلاص معادلات نافير-ستوكس الفعالة لمختلف أنظمة التدفق، كاشفةً أنه في حين تُظهر التدفقات الحبيبية المضطربة شلال طاقة حركية مباشراً، إلا أنها تتبع قانون قياس متميزاً عن السوائل النيوتونية القياسية.
تقدم هذه الورقة إطاراً عددياً فعالاً يحول ملفات STL ثلاثية الأبعاد إلى موترات حركية باستخدام طريقة تفكيك تعتمد على الـ "Stokeslet"، مما يتيح التنبؤ بديناميكيات الترسيب المعقدة وتصميم جسيمات قابلة للتوجيه لتطبيقات في المادة اللينة والفيزياء الحيوية.
تكشف هذه الدراسة، باستخدام محاكاة ديناميكيات ستوكسية سريعة نشطة، أن تدفق القص يعزز تبدد الطاقة مع تقليل اللزوجة النسبية في المعلقات شبه المخففة إلى المركزة من "السكويرمرز" (squirmers) غير القطبية، مدفوعاً ببصمات بنيوية مجهرية فريدة مثل النظام النيماتي المعزز والارتباطات الزوجية متباينة الخواص التي تميز سلوك "الدافعات" (pushers) و"الجذبات" (pullers) عن الأنظمة الخاملة أو المتحركة بحتًا.
تُظهر دراسة الديناميكا الجزيئية القائمة على المبادئ الأولية هذه أنه في نماذج قواعد الحمض النووي (DNA) المذابة، يتمركز إلكترون زائد كان في الأصل غير متمركز بسرعة حول القواعد النووية في غضون 15 فيمتوثانية عقب الارتباط الرأسي، وهي عملية مدفوعة بإعادة ترتيب هندسي طفيف ومصاحبة لزيادة منهجية في الألفة الإلكترونية الكظومة عند الإذابة.