124 Arbeiten
Die Studie zeigt experimentell, dass der effektive Reibungskoeffizient einer auf einem granularen Hang rollenden Kugel linear mit der normierten Eintauchtiefe zunimmt und sowohl von der Neigung als auch vom Schlupfverhältnis abhängt.
Die Studie zeigt, dass selbst schwache und langsam variierende Krümmung die Motilitäts-induzierte Phasentrennung (MIPS) aktiver Teilchen auf einer Torusoberfläche robust steuert, indem sie Lage und Morphologie der dichten Cluster bestimmt und somit die gekrümmte Geometrie als präzises Werkzeug zur Formung nichtgleichgewichtiger Dynamik sowie zum Test theoretischer Modelle etabliert.
Die Studie zeigt theoretisch, dass eine Massenassymmetrie bei zwei wechselwirkenden Brownschen Teilchen zu einem Netto-Informationstransfer vom schwereren zum leichteren Teilchen führt, da die größere Trägheit des schwereren Teilchens dessen Trajektorien länger gegen thermische Fluktuationen speichert.
Die Studie zeigt mittels numerischer Simulationen und eines minimalen Mittelwertmodells, dass sich bewegende Stäbchen in einer Schicht aus apolaren Stäbchen durch eine antidiffusive Instabilität zu Schwärmen segregieren, was paradoxerweise zu einer Verringerung der globalen polaren Ordnung führt und deren Struktur stark von der Anisotropie des Mediums abhängt.
Dieser Artikel stellt eine Übersicht über analytische Methoden zur Lösung der Stokes-Gleichungen für Strömungen in keilförmigen Geometrien bereit, wobei der Fokus auf der Anwendung der Fourier-Kontorovich-Lebedew-Integraltransformation innerhalb der Papkovich-Neuber-Darstellung liegt, um hydrodynamische Wechselwirkungen in mikrofluidischen Systemen zu modellieren.
Diese Arbeit stellt eine quantitative Theorie vor, die erklärt, wie die Linsenwirkung des Zellkörpers bei augenlosen *Chlamydomonas*-Mutanten durch die Dominanz des schnellen, zeitlich stark veränderlichen Signals der fokussierten Lichtkaustiken gegenüber dem direkten Licht die Vorzeichenumkehr der Phototaxis bewirkt.
Diese Studie stellt einen skalierbaren, vollständig aus natürlichen Materialien bestehenden „Blaue-Kondensator" vor, der durch 1-Nanometer-dicke Tonkanäle, die ausschließlich mit nanoeingeschlossenem Wasser als Elektrolyt gefüllt sind, eine stabile Spannung von 1,6 V, hohe Kapazitäten und eine außergewöhnliche Zyklusstabilität ermöglicht.
Die Studie zeigt, dass in stark eingeschränkten aktiven nematischen Systemen die Wechselwirkung zwischen einer festen Anzahl von -Disklinationen und den Strömungswirbeln zu stabilen periodischen Orbits führt, die als „goldene" und „silberne" Flechtmuster auftreten, und damit neue Kriterien für die Gestaltung geordneter Strömungen liefert.
Die Studie untersucht die überdämpfte Dynamik einzelner elastischer Filamente unter chiraler aktiver Kraft, leitet nichtlineare partielle Differentialgleichungen her, um deren dynamische Multistabilität in stationären Formen nachzuweisen, und validiert diese theoretischen Vorhersagen durch Stabilitätsanalysen sowie Simulationen.
Die Studie zeigt, dass durch den Einsatz maschinellen Lernens zur Optimierung von Steifigkeitsänderungsprotokollen in einem harmonischen Potential signifikant mehr Arbeit aus einem einzelnen aktiven Teilchen extrahiert werden kann, als es das konventionelle zweite Hauptsatz-Gesetz für feedback-gesteuerte Prozesse zulässt.
Diese Studie zeigt mittels Molekulardynamik-Simulationen, dass die Adsorption von Kationen an der Grenzfläche zu Siliziumdioxid in ultra-konfinierten Wasserfilmen durch die Erzeugung molekularer Rauheit und zusätzlicher Reibungskräfte die effektive Viskosität elektrostatisch getriebener Strömungen signifikant erhöht.
Die Studie widerlegt das etablierte geometrische Paradigma der Epithel-Fluidisierung, indem sie zeigt, dass eine Verringerung der Zelladhäsion die Gewebe-Fluidität unabhängig von der Zellform erhöht, und schlägt ein erweitertes theoretisches Modell vor, das sowohl die thermodynamische Adhäsionsenergie als auch die kinetische Reibung berücksichtigt.
Dieses Papier entwickelt eine transparente Skalierungstheorie für aktive Polymere, die die mittlere quadratische Verschiebung eines markierten Monomers durch eine Kompoundierungsformel beschreibt, welche die Aktivität von der Polymerkonnektivität trennt und somit robuste Vorhersagen für diverse nichtgleichgewichtige Dynamiken ermöglicht.
Die Arbeit stellt SAFT-P vor, eine Erweiterung der Statistischen Assoziierenden Fluidtheorie auf Plaquette-Ebene, die durch die Berücksichtigung lokaler Cluster und Patch-Topologien die Selbstassemblierung und Phasengrenzen von patchy-Kolloiden präziser beschreibt als konventionelle Ansätze.
Der Artikel stellt den MSS-Algorithmus vor, der zur effizienten Generierung von Mehrkugelpartikeln für DEM-Simulationen komplexer Formen dient und dabei im Vergleich zu bestehenden Methoden bei gleicher Kugelanzahl eine präzisere Formapproximation bei geringeren Rechenkosten erreicht.
Diese Arbeit zeigt, dass absolute negative Mobilität, bei der sich ein Teilchen entgegen der angelegten Kraft bewegt, bereits in einem überdämpften System mit stückweise linearem Potential und aktiven Poisson-Schussrauschfluktuationen auftreten kann, was neue Einsichten für den Transport in biologischen Zellen und mikroskopische Trennverfahren liefert.
In dieser Studie wird experimentell demonstriert, dass Arbeit aus der Umweltgedächtnis gewonnen werden kann, indem ein zeitverzögertes Doppelmessprotokoll an einer optisch gefangenen Brownschen Teilchen genutzt wird, um Informationen aus verborgenen Freiheitsgraden zurückzugewinnen und so die Leistung von Informationsmotoren in nicht-markovschen Umgebungen zu steigern.
Diese Studie stellt eine quantitative interferometrische Methode zur Untersuchung der Trocknung von Wassertropfen in einem glycerolhaltigen Gemisch unter kontrollierter Luftfeuchtigkeit vor, die es ermöglicht, präzise Konzentrationsfelder und Diffusionskoeffizienten zu bestimmen und dabei nachzuweisen, dass der Massentransport in dieser Geometrie primär durch Diffusion und nicht durch Konvektion dominiert wird.
Diese Arbeit stellt die Anwendung linearer Kontrolltheorie auf verstopfte Partikelsysteme vor und zeigt, dass die durchschnittliche Kontrollierbarkeit als präziser Prädiktor für die Umordnungs dynamik unter Scherung dient, wobei die Optimierung des Berechnungszeitraums physikalische Einblicke in die Beteiligung von Partikeln an niederenergetischen Schwingungsmoden liefert.
Der Artikel stellt eine Lösung für das inverse Problem vor, bei dem aus der eindimensionalen Höhenverformung einer dünnen elastischen Membran mittels Rasterkraftmikroskopie das dreidimensionale Druckfeld einer einzelnen Zelle rekonstruiert wird, und untersucht die Anwendbarkeit dieser Methode im experimentellen Kontext.