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Cette étude démontre que l'apprentissage par renforcement permet à un micro-nageur de modifier activement sa morphologie pour optimiser sa navigation dans des écoulements turbulents, surpassant les stratégies fixes et offrant un modèle analytique interprétable.
En exploitant le faible rapport d'aspect des canaux étroits, cette étude propose un modèle asymptotique unifié des systèmes Poisson-Nernst-Planck-Stokes valable même lorsque la longueur de Debye est comparable à la largeur du canal, permettant ainsi de prédire des transitions de flux complexes et d'analyser les effets de taille finie sur le transport ionique.
En modélisant la locomotion des mille-pattes, cette étude démontre que l'intelligence incarnée permet une coordination rapide et efficace grâce à une modulation active de la rigidité corporelle en fonction de la vitesse, révélant ainsi que des propriétés physiques complexes peuvent émerger sans dépendre uniquement du calcul neuronal.
En démontrant que les mouvements symétriques et antisymétriques sont hydrodynamiquement équivalents et optimaux pour la locomotion dans les fluides visqueux, cette étude établit que la prévalence des nages symétriques chez les organismes vivants résulte d'un principe d'efficacité physique plutôt que de simples contraintes développementales.
En appliquant l'approche thermodynamique de Prigogine aux systèmes ouverts, cette étude formule une loi de croissance individuelle et démontre, par des estimations d'entropie spécifique comparées à des données expérimentales, une réduction de l'entropie au cours de l'évolution du yeast aux oiseaux.
En utilisant des données de température corporelle d'écureuils terrestres de l'Arctique, cette étude identifie une architecture de contrôle thermorégulateur de basse dimension et sensible à l'environnement capable d'expliquer les cycles d'hibernation chez diverses espèces animales, de l'ours à l'oiseau.
Cette étude révèle que les particules peuvent surfer sur les ondes métachronales de cils en profitant de l'inertie pour se déplacer efficacement d'un cil à l'autre, un phénomène impossible dans un régime de Stokes, grâce à l'utilisation de « Pufflets » pour modéliser ces écoulements accélérés.
Le modèle de diffusion BInD, guidé par des connaissances, surmonte les limites des méthodes existantes de conception de médicaments basée sur la structure en générant simultanément des molécules et leurs interactions avec une protéine cible, permettant ainsi d'optimiser de manière équilibrée les objectifs multiples tels que les interactions spécifiques, les propriétés moléculaires et la géométrie locale.
Cette étude théorique et numérique révèle que les filaments élastiques actifs chiraux, modélisés par des équations aux dérivées partielles non linéaires, présentent une multi-stabilité dynamique avec plusieurs formes stationnaires stables dans un référentiel en mouvement.
Cette étude révèle que l'adhésion cellulaire agit comme une épée à double tranchant dans la dynamique des tissus en opposant une composante énergétique qui favorise la migration à une composante dissipative qui induit le blocage, modulant ainsi la transition entre fluidité et rigidité des monocouches épithéliales.
Cet article présente la transfection acoustique par ondes stationnaires programmables (PAST), une méthode microfluidique non invasive qui utilise des champs ultrasonores dynamiques pour perméabiliser réversiblement les membranes cellulaires et faciliter le transport intracellulaire de biomolécules dans des clusters cellulaires tout en maintenant une haute viabilité.
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.
Cet article établit une loi d'interaction analogue à la gravitation newtonienne pour les ondes spirales dans les milieux excitables, décrivant leur dérive via des forces dépendant de leur « masse » variable et de leurs interfaces de collision, bien que ces forces ne respectent pas le principe d'action-réaction.
En utilisant des outils de théorie des réseaux sur une bibliothèque de 5000 composés, cette étude analyse l'organisation de l'espace chimique lié à la néphrite MYH9 pour identifier un noyau robuste de molécules candidates au repositionnement thérapeutique grâce à une convergence multi-descripteurs.
Cette étude présente une nouvelle méthode de microscopie de force angulaire basée sur des nanodiamants qui, en mesurant directement l'orientation tridimensionnelle des micropiliers avec une précision sub-degré, surpasse les approches traditionnelles de suivi de déplacement pour quantifier avec une grande précision les forces cellulaires, même lors de grandes déformations ou de torsions.
Cette étude propose une méthode améliorée pour simuler le transport de charge dans l'ADN en utilisant un modèle de décohérence pondéré par la densité d'états qui, en assurant l'auto-cohérence des taux de diffusion, évite les niveaux d'énergie artificiels et le sur-élargissement physique des gaps énergétiques.
Cet article développe un cadre d'instanton hors équilibre démontrant que l'entropie des trajectoires, et non la thermodynamique, régit la stabilité des motifs dans les systèmes de réaction-diffusion à nombre de particules fini en augmentant les taux de transition entre phases métastables.
Cet article propose de redéfinir la biologie physique comme l'étude de la matière vivante en tant que sous-discipline distincte, caractérisée par des propriétés non unitaires et des formes de matière uniques (génériques, biogénériques et non génériques), s'inscrivant dans une perspective de matérialisme dialectique et de physicalisme multiniveau pour s'opposer aux théories réductionnistes et informationnistes.
Ce papier établit une théorie analytique exacte démontrant que le rapport entre le rayon de volume exclu et la longueur des liens détermine si les forces entropiques séparent ou, de manière paradoxale, maintiennent ensemble des faisceaux de nanofilaments dans des états métastables attractifs, un phénomène confirmé par des simulations de dynamique brownienne.
En corrélant la taille des agrégats de LHCII avec leurs cinétiques de fluorescence, cette étude démêle quantitativement les contributions du quenching intrinsèque et de l'annihilation singulet-triplet, révélant que ce dernier devient le mécanisme dominant de réduction de fluorescence même pour de petits agrégats à des intensités d'excitation modérées.