Theory of Cell Body Lensing and Phototaxis Sign Reversal in "Eyeless" Mutants of ChlamydomonasChlamydomonas

Cet article présente une théorie quantitative expliquant comment l'effet de lentille du corps cellulaire de l'algue *Chlamydomonas reinhardtii* crée des signaux lumineux compétitifs qui, en dominant la réponse flagellaire, inversent le signe de la phototaxie chez les mutants « sans yeux ».

Sumit Kumar Birwa, Ming Yang, Adriana I. Pesci, Raymond E. GoldsteinThu, 12 Ma🧬 q-bio

All-water supercapacitor enabled by 1-nm clay channels

Les chercheurs ont développé un supercondensateur entièrement aqueux et évolutif, surnommé « blue capacitor », qui utilise des canaux d'argile de 1 nm pour confiner l'eau comme unique électrolyte, permettant d'atteindre une stabilité opérationnelle jusqu'à 1,6 V et une durée de vie supérieure à 60 000 cycles.

Vasily Artemov, Svetlana Babiy, Yunfei Teng, Jiaming Ma, Alexander Ryzhov, Tzu-Heng Chen, Lucie Navratilova, Victor Boureau, Pascal Schouwink, Mariia Liseanskaia, Patrick Huber, Fikile Brushett, Lyesse Laloui, Giulia Tagliabue, Aleksandra RadenovicMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Chaos-generating periodic orbits of topological defects in confined active nematics

Cette étude démontre que, dans les nematics actifs confinés, un équilibre entre le nombre de défauts topologiques et celui des tourbillons peut transformer le chaos habituel en flux ordonnés, générant des orbites périodiques stables telles que les tresses « dorée » et « argentée ».

Brandon Klein, Alejandro J. Soto Franco, Md Mainul Hasan Sabbir, Matthew J. Deutsch, Ross Kliegman, Robin L. B. Selinger, Kevin A. Mitchell, Daniel A. BellerMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Machine-learning-derived protocols for information-based work extraction from active particles

Cette étude propose et analyse un protocole d'extraction de travail à partir d'une particule active, démontrant que des stratégies optimisées par apprentissage automatique, incluant des changements de rigidité discontinus, permettent d'extraire un travail nettement supérieur à celui prédit par la seconde loi classique grâce à la nature hors équilibre du système.

Grzegorz SzamelMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Molecular insight on ultra-confined ionic transport in wetting films: the key role of friction

En combinant des simulations de dynamique moléculaire et un cadre théorique unidimensionnel, cette étude révèle que l'adsorption d'ions à l'interface eau-silice génère une rugosité moléculaire et des forces de friction supplémentaires, augmentant ainsi considérablement la viscosité apparente des films d'eau ultra-confinés et modifiant fondamentalement le transport ionique.

Aymeric Allemand, Anne-Laure Biance, Christophe Ybert, Laurent JolyMon, 09 Ma🔬 physics

Shape-Independent Fluidization in Epithelial Cell Monolayers

Cette étude remet en question le paradigme géométrique de la fluidification des épithéliums en démontrant que la réduction de l'adhésion cellulaire augmente la fluidité tissulaire de manière indépendante de la forme des cellules, révélant ainsi le rôle crucial de la friction visqueuse générée par l'adhésion dans la dynamique des tissus.

Pradip K. Bera (Department of Mechanical Engineering, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA), Anh Q. Nguyen (Department of Physics, Northeastern University, Boston, MA, USA, Center for Theoretical Biological Physics, Northeastern University, Boston, MA, USA), Molly McCord (Department of Mechanical Engineering, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA, Biophysics Program, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA), Dapeng Bi (Department of Physics, Northeastern University, Boston, MA, USA, Center for Theoretical Biological Physics, Northeastern University, Boston, MA, USA), Jacob Notbohm (Department of Mechanical Engineering, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA, Biophysics Program, University of Wisconsin - Madison, Madison, WI, USA)Mon, 09 Ma🔬 physics

Physics of active polymers: scaling analysis via a compounding formula

Cet article propose une théorie d'échelle transparente pour les polymères actifs, utilisant une formule de composition qui décompose le déplacement quadratique moyen d'un monomère en une contribution de particule active isolée modulée par un facteur de connectivité, offrant ainsi une compréhension unifiée et intuitive de la dynamique hors équilibre de ces systèmes.

Takahiro Sakaue, Enrico CarlonMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Absolute negative mobility in a one-dimensional overdamped system driven by active fluctuations

Cette étude démontre que la mobilité négative absolue, un phénomène paradoxal où un système se déplace à l'opposé de la force appliquée, peut survenir dans un système unidimensionnel suramorti à l'équilibre lorsqu'il est soumis à des fluctuations actives sous forme de bruit de Poisson blanc, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour comprendre le transport biologique et développer des stratégies de séparation microscopique.

K. Białas, P. Hänggi, J. SpiechowiczMon, 09 Ma🔬 cond-mat.mes-hall

Extracting work from hidden degrees of freedom

Cette étude démontre expérimentalement qu'il est possible d'extraire du travail en exploitant la mémoire environnementale (dynamique non markovienne) d'une particule brownienne, révélant ainsi que les degrés de liberté cachés peuvent servir de ressource thermodynamique pour améliorer les moteurs d'information au-delà des limites des systèmes sans mémoire.

Lokesh Muruga, Felix Ginot, Sarah A. M. Loos, Clemens BechingerMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Confined drying of a binary liquid mixture droplet: A quantitative interferometric study under humidity control

Cette étude présente une méthode quantitative combinant l'interférométrie de Mach-Zehnder et un contrôle précis de l'humidité pour analyser la cinétique de séchage et les champs de concentration d'un mélange binaire eau-glycérol, validant ainsi un modèle de diffusion de vapeur et permettant l'extraction fiable du coefficient de diffusion mutuel et de l'activité chimique de l'eau.

Ole Milark, Jean-Baptiste Salmon, Benjamin SobacMon, 09 Ma🔬 physics

Linear control theory for jammed particle systems

Cette étude introduit la théorie du contrôle linéaire comme un outil prometteur pour prédire et concevoir la réponse mécanique des milieux désordonnés en démontrant que la contrôlabilité moyenne, dont l'échelle de temps peut être optimisée, corrèle fortement avec les réarrangements de particules dans les matériaux amorphes bloqués soumis à une contrainte de cisaillement.

Erin G. Teich, Jason Z. Kim, Dani S. BassettMon, 09 Ma🔬 cond-mat

Inference of the 3D pressure field exerted by a single cell from a thin membrane transverse deformation

Cet article propose une méthode pour résoudre le problème inverse permettant de reconstruire le champ de pression tridimensionnel exercé par une cellule à partir de la déformation transversale d'une membrane fine mesurée par microscopie à force atomique, et explore les limites de cette approche dans un contexte expérimental.

Quentin Bédel, Loïc Dupré, Nicolas DestainvilleMon, 09 Ma🔬 cond-mat