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यह शोध पत्र मेटा-मटेरियल्स में मनमाने रूप से बड़ी संख्या में फ्लोपी मोड्स और फ्रस्ट्रेटेड लूप्स बनाने के लिए एक कॉम्बिनेटोरियल डिज़ाइन दृष्टिकोण प्रस्तुत करता है, जो अनुक्रमिक इलास्टोप्लास्टिक बकलिंग के माध्यम से मैट्रिक्स-वेक्टर गुणन जैसे मैकेनिकल कंप्यूटिंग कार्यों में उनके अनुप्रयोग को प्रदर्शित करता है।
यह शोध पत्र एक्टिव मैटर रिज़र्व कंप्यूटिंग में एक पूर्व में अनदेखे, सुदृढ़ रूप से इष्टतम गतिशील शासन (डायनामिकल रेजीम) की पहचान करता है—जो एक क्रिटिकल डैम्पिंग थ्रेशोल्ड के ठीक नीचे स्थित है—जो विभिन्न भौतिक मापदंडों और कार्यों में उच्च-प्रदर्शन सूचना प्रसंस्करण प्राप्त करने के लिए अंतर्निहित बहु-चरणीय विश्रांति (मल्टी-स्टेज रिलैक्सेशन) का लाभ उठाता है।
यह शोध पत्र एक सक्रिय द्विआधारी मिश्रण मॉडल (active binary mixture model) प्रस्तुत करता है यह प्रदर्शित करने के लिए कि विलेय (solutes) और विलायक (solvents) के बीच सक्रियता विषमता (activity asymmetry), सक्रिय चरण पृथक्करण (active phase separation) में बुलबुले के निर्माण को ट्यून करने के लिए एक प्रमुख नियंत्रण पैरामीटर के रूप में कार्य करती है, जो यह प्रकट करता है कि मध्यम विलायक सक्रियता बुलबुलों को बढ़ाती है जबकि समान सक्रियता उन्हें दबा देती है और महत्वपूर्ण घातांकों (critical exponents) के अनुमान की अनुमति देती है।
यह शोध पत्र शास्त्रीय बहु-घटक प्रणालियों के साम्यावस्था सांख्यिकीय यांत्रिकी के लिए एक गेज इनवेरियंस (gauge invariance) ढांचा स्थापित करता है, जो प्रजाति-विशिष्ट हाइपरफोर्स सहसंबंध फलनों (species-resolved hyperforce correlation functions) को युग्म वितरण फलनों (pair distribution functions) के स्थानिक अवकलजों से जोड़ने वाले सटीक योग नियमों को व्युत्पन्न करता है और बाइनरी लेनार्ड-जोन्स मिश्रणों के सिमुलेशन के माध्यम से सिद्धांत को मान्य करता है।
यह अध्ययन सह-अस्तित्व स्थितियों में कार्बन डाइऑक्साइड हाइड्रेट्स की इंटरफेशियल मुक्त ऊर्जा (interfacial free energy) की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए विश्वसनीय जल और कार्बन डाइऑक्साइड मॉडलों के साथ उन्नत आणविक सिमुलेशन का उपयोग करता है, जो प्रयोगात्मक मापों के लिए एक कम्प्यूटेशनल विकल्प प्रदान करता है और आणविक परिप्रेक्ष्य से हाइड्रेट मुक्त ऊर्जाओं को निर्धारित करने की व्यवहार्यता को प्रदर्शित करता है।
संयुक्त प्रयोगों और बड़े पैमाने के सिमुलेशन के माध्यम से, यह अध्ययन प्रकट करता है कि घूर्णन द्वारा संचालित कोलाइडल सस्पेंशन में तीव्र परिरोध (कन्फाइनमेंट) पुनरावर्ती प्रवाहों के माध्यम से बड़े पैमाने पर घनत्व के उतार-चढ़ाव को प्रेरित करता है, जो यह दर्शाता है कि दूरस्थ सीमाएं गैर-संतुलन प्रणालियों में मेसोस्केल व्यवस्था को मौलिक रूप से बदल सकती हैं।
यह शोध पत्र एक ज्यामितीय ढांचे को प्रस्तुत करता है जो सामग्री विरूपण (material deformation) को एकल स्केलर स्वतंत्रता की डिग्री (single scalar degree of freedom) में कम करके और आवश्यक धागे-स्तर के सक्रियण (thread-level actuation) को निर्धारित करने के लिए एक गैर-रेखीय हाइपरबोलिक आंशिक अंतर समीकरण (nonlinear hyperbolic partial differential equation) को हल करके, मनमाने लक्ष्य 3D ज्यामिति के अनुरूप होने वाले कसकर बुने हुए स्मार्ट कपड़ों के व्युत्क्रम डिजाइन (inverse design) के लिए है।
यह संगणनात्मक अध्ययन प्रकट करता है कि एथर्मल फाइबर नेटवर्क निरंतर तनाव के तहत विशिष्ट प्रतिवर्ती विस्कोइलास्टिक और अपरिवर्तनीय इलास्टोप्लास्टिक क्रीप शासन प्रदर्शित करते हैं, जहाँ मार्जिनल कनेक्टिविटी और फिलामेंट का टूटना पावर-लॉ विरूपण गतिकी को संचालित करता है जो अंततः आकार की रिकवरी या विनाशकारी विफलता के लिए सामग्री की क्षमता को निर्धारित करता है।
एक रैखिक प्रत्यास्थ शीट मॉडल के माध्यम से *D. melanogaster* विंग एपिथेलिया में विरूपण क्षेत्रों का विश्लेषण करके, यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि कोशिका विभाजन क्षणिक समदैशिक (isotropic) और दीर्घकालिक ट्रेसलेस-सिमेट्रिक (traceless-symmetric) बल द्विध्रुव (force dipoles) उत्पन्न करते हैं, जो यांत्रिक बलों के अनुमान और ऊतक के द्रवीकरण समय-पैमाने (fluidization timescale) के निर्धारण को सक्षम बनाते हैं।