1201 ورقة بحثية
تقدم هذه الورقة نموذج مجال طوري فعال حاسبياً يحل الديناميكيات المقترنة لانفصال الطور السائل وامتزاز الجسيمات النانوية لمحاكاة المستحلبات واسعة النطاق المستقرة بالجسيمات، حيث أثبتت بنجاح كيف تؤدي التركيزات الأعلى للجسيمات النانوية إلى تقليل أحجام النطاقات في هلامات المستحلبات ثنائية الاستمرار المتراصة بين سطحياً (bijels) المتكونة عبر انفصال الطور المستحث بنقل المذيب.
من خلال تخليق خمس وأربعين جزيئاً وعمليات محاكاة واسعة النطاق، تثبت هذه الدراسة أن الاستبدال الطفيف للهيدروجين بالفلور يضبط أنماط الاقتران الجزيئي لضبط هندسة السوائل الجزيئية الكهروحديدية من النوع السمتي أو النيماتي بشكل يمكن التنبؤ به، مما يوفر إطاراً موثقاً لتصميم السوائل القطبية الوظيفية.
تستخدم هذه الدراسة تجارب الضغط العالي على الزجاج المعدني القائم على الزركونيوم لتكشف أن الاسترخاء من نوع مدفوع بانخفاض الحركية الذرية وتعزيز الاضطراب، بينما يعزز الاسترخاء من نوع الترتيب الهيكلي المدفوع بالكثافة والاستقرار الحراري المحسن، مع حدوث الانتقال بين هذين النظامين عند نسبة ثابتة ومستقلة عن الضغط.
تُظهر هذه الدراسة، باستخدام عمليات محاكاة ديناميات لانجفان واسعة النطاق، أن انحناء السطح يحكم بشكل كبير تنظيم ونقل الخيوط النشطة شبه المرنة من خلال تحفيز المحاذاة الجيوديسية، والعدسة الانحنائية، والاحتجاز، لا سيما داخل مناطق الانحناء الغاوسي السالب.
تقدم هذه الورقة نموذجاً فيزيائياً من الأسفل إلى الأعلى يربط بين الآليات الخلوية والاعتلالات على مستوى الأنسجة في الأمراض التنكسية العصبية، كاشفاً عن انتقال حرج من التجمع التلقائي البطيء إلى الانتشار السريع الذي يفسر تسارع المرض ويوجه اختيار الاستراتيجية العلاجية.
تكشف هذه الدراسة أن انتقال المذيب في المواد المتكدسة اللينة مثل الرغوات لا يخضع فقط لقوى الشعيرية، بل يتم تعديله بشكل كبير من خلال الاقتران الميكانيكي بين تدفق السوائل وإعادة الترتيب الهيكلي، مما يؤدي إلى تباطؤ في النقل في الأنظمة المغلقة وتسارع في الأنظمة المفتوحة.
تقدم هذه الورقة آلة موجات فوق صوتية افتراضية قائمة على الجسيمات، تستخدم نوعاً متخصصاً من ديناميكيات الجسيمات المبددة الملساء مع حل ضغط ضمني وتثبيت للضغط السلبي لمحاكاة تفاعلات الموجات الصوتية مع المادة بكفاءة عبر ترددات تتراوح من ميجاهرتز إلى جيجاهرتز، وهو ما تم إثباته من خلال نمذجة التوجيه الصوتي للميكروبالونات (microbubble acoustophoresis) لتطبيقات إيصال الأدوية.
تقدم هذه الورقة دراسة اضطراب نظرية حول تشوه وتوجه كبسولة كروية ذات تباين في اللزوجة في تدفقات خطية، حيث تشتق تعبيرات تحليلية لمعامل تايلور وزاوية الميل التي تعتمد على القوانين التكوينية المرنة، والتوتر السطحي، وصلابة الانحناء، وتتحقق من هذه النتائج مقابل محاكاة عددية للتكامل الحدودي.
تُظهر هذه الدراسة أن حركية انتقال البوليمرات الإسهامية ثنائية الكتلة من نوع (PS-b-P2VP) المتماثلة عبر المسام السيليكية تتسارع بشكل كبير عندما يتصل كتلة (P2VP) بالسطح أولاً، وذلك بسبب تكوين مسارات بينية مستمرة مدفوعة بالامتزاز النوعي للكتلة، في حين أن الاتصال المسبق لكتلة (PS) يؤدي إلى تعطيل الاتصال ويبطئ عملية التغلغل.
تُبين هذه الورقة أنه في حين يمكن تحقيق التعايش الطوري فوق غيبس (super-Gibbs) في المخاليط متعددة المكونات في المجموعة الكبرى (grandcanonical ensemble) من خلال ضبط التفاعل، إلا أنه لا يتحقق تلقائياً في المجموعة الكانونية (canonical ensemble) ذات الصلة تجريبياً بسبب قيود التوتر السطحي، ولكن يمكن لمنهج نظرية المخططات (graph-theoretical approach) أن يحدد الشروط اللازمة لاستعادة تكافؤ المجموعات.