1072 पेपर
यह शोधपत्र एक स्व-संचालित सक्रिय कण (self-steering active particle) के एक न्यूनतम मॉडल को प्रस्तुत करता है ताकि इसके एंट्रॉपी उत्पादन को विशिष्ट संवेदन (sensing), क्रियान्वयन (actuation) और लोकोमोशन लागतों में विभाजित किया जा सके, जो उन मौलिक ऊष्मागतिक समझौतों (thermodynamic trade-offs) को प्रकट करता है जो फीडबैक-नियंत्रित नेविगेशन की सटीकता और प्रदर्शन को सीमित करते हैं।
यह शोध पत्र इस बात की जांच करता है कि कैसे यू-आकार के अकिरल (achiral) डिस्क को पिंच करने से उनके जड़त्वीय अवसादन (inertial sedimentation) में परिवर्तन आता है, जो यह प्रकट करता है कि जहाँ मध्यम पिंचिंग मजबूत फ्लटरिंग को बनाए रखती है जो हेलिकल पथों में विकसित होती है, वहीं अत्यधिक पिंचिंग कणों को स्थिर ड्रिफ्टिंग में परिवर्तित कर देती है, जिसमें प्रयोगात्मक सत्यापन और सस्पेंशन फैलाव के निहितार्थ शामिल हैं।
यथार्थवादी आणविक मॉडलों को एक नवीन "फ्लिप" मोंटे कार्लो एल्गोरिदम के साथ संयोजित करके, जो की नमूनाकरण (सैंपलिंग) गति वृद्धि प्राप्त करता है, यह अध्ययन प्रयोगात्मक ग्लास ट्रांज़िशन के पास आणविक ग्लास-फॉर्मर्स का पहला व्यापक साम्यावस्था विश्लेषण सक्षम बनाता है, जो भंगुरता (फ्रैजिलिटी) और स्टोक्स-आइंस्टीन ब्रेकडाउन जैसे भौतिक व्यवहारों को प्रकट करता है जो प्रयोगात्मक अवलोकनों से बारीकी से मेल खाते हैं।
यह शोध पत्र मतदान की गतिशीलता का अनुकरण करने के लिए गैररेखीय तात्कालिक फीडबैक वाले एक बुद्धिमान आइसिंग मॉडल (Ising model) को प्रस्तुत करता है, जो यह प्रकट करता है कि ऐसे अनुकूलन योग्य संपर्क परिमित तापमान पर चरण संक्रमण (phase transitions) उत्पन्न करते हैं और निष्पक्ष फीडबैक के बावजूद पक्षपाती परिणामों का कारण बन सकते हैं, जिससे स्वतःस्फूर्त समरूपता भंग (spontaneous symmetry breaking) हो सकती है।
यह परिप्रेक्ष्य हालिया कम्प्यूटेशनल प्रगति की समीक्षा करता है जो सघन सस्पेंशन (suspensions) के जटिल रियोलॉजी और पदानुक्रमित प्रवाह संरचनाओं के लिए भविष्य कहनेवाला मॉडल विकसित करने हेतु बहु-स्तरीय स्तरों पर संपर्क घर्षण और निलंबन हाइड्रोडायनामिक्स को एकीकृत करती है।
यह शोध पत्र मनमाने कोणों पर शियर स्ट्रेन (shear strain) लागू करने के लिए एक सिमुलेशन टूल प्रस्तुत करता है जिससे यह पता चलता है कि अव्यवस्थित ठोसों (disordered solids) में पैकिंग अस्थिरताएँ फेज़ स्पेस (phase space) में निरंतर रेखाएँ बनाती हैं, विविध अंतःक्रिया व्यवहार प्रदर्शित करती हैं, और जैसे ही स्ट्रेन कोण अस्थिरता के विलोपन के बिंदु के करीब पहुँचता है, छोटे हिस्टेरों (hysterons) की एक प्रचुरता उत्पन्न करती हैं।
यह शोध पत्र एक न्यूनतम यांत्रिक ढांचे को प्रस्तुत करता है जो फोप-वॉन कारमन (Föppl-von Kármán) समीकरणों को एक फेज़-फील्ड मॉडल के साथ जोड़ता है ताकि यह स्पष्ट किया जा सके कि कोशिकीय संकुचन बल (cellular contractile forces) नरम सबस्ट्रेट्स पर विशिष्ट झुर्रीदार पैटर्न (wrinkling patterns) कैसे प्रेरित करते हैं, और सफलतापूर्वक उन पैटर्न परिवर्तनों और स्केलिंग नियमों की भविष्यवाणी करता है जो प्रयोगात्मक अवलोकनों के अनुरूप हैं।
यह शोध पत्र प्रकट करता है कि उच्च स्ट्रेस ट्राइएक्सियलिटी (stress triaxiality) के तहत विफलता की ओर अग्रसर ग्लास एक विशिष्ट हाइपरइलास्टिक प्रतिक्रिया प्रदर्शित करते हैं जो प्रतिवर्ती नॉनएफाइन विरूपण (reversible nonaffine deformation) और माइक्रो-कैविटी निर्माण द्वारा नियंत्रित होती है, जो अंततः ग्लास की क्वेंचिंग दर की परवाह किए बिना अपरिवर्तनीय कैविटेशन विफलता को जन्म देती है।
यह शोध पत्र पुनरावर्ती स्पिड्रॉन-प्रेरित ओरिगेमी (Spidron-inspired origami) की गैर-रैखिक गतिज विज्ञान (nonlinear kinematics) की जांच करता है, जो यह प्रकट करता है कि जैसे-जैसे यूनिट सेल बढ़ते हैं, गैर-आवर्तक फोल्डिंग (non-periodic folding) तेजी से प्रतिबंधित होती जाती है, जबकि प्रमुख समदैशिक फोल्डिंग मोड (isotropic folding modes) विशिष्ट पुनरावर्ती प्रकृति से लेकर आवर्त-दोहरीकरण कैस्केड (period-doubling cascades) के माध्यम से अराजकता (chaos) तक जटिल गतिशील व्यवहार प्रदर्शित करते हैं।
व्यापक मोंटे कार्लो और मॉलिक्यूलर डायनेमिक्स सिमुलेशन के माध्यम से, यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि पतली फिल्मों में स्थानिक परिसीमन (स्पेशियल कन्फाइनमेंट) ट्विस्ट-बेंड नेमेटिक्स में छिपे हुए स्प्ले-बेंड ऑर्डर को बढ़ाता है, जो स्वाभाविक रूप से उन नवीन स्मेक्टिक और नेमेटिक स्प्ले-बेंड-ट्विस्ट चरणों को प्रेरित करता है जो अन्यथा बल्क प्रणालियों में मायावी होते हैं।