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Questo studio sperimentale dimostra che l'attrito efficace di una sfera che rotola su un pendio granulare è determinato dalla profondità di immersione normalizzata e dal rapporto di scorrimento, mostrando una dipendenza lineare tra il coefficiente di attrito e la profondità di affondamento.
Questo studio dimostra che una curvatura geometrica debole e lentamente variabile, come quella di un toro, permette un controllo robusto sulla localizzazione e la morfologia della separazione di fase indotta dalla motilità (MIPS) nelle particelle attive, offrendo al contempo una piattaforma unica per confrontare diversi quadri teorici della materia attiva.
Lo studio teorico dimostra che l'asimmetria di massa tra due particelle browniane interagenti rompe la simmetria del flusso informativo, generando un trasferimento netto di causalità dalla particella più pesante a quella più leggera, guidato dalla competizione tra capacità di memoria e prevedibilità delle traiettorie.
Attraverso simulazioni numeriche e un modello teorico, lo studio rivela che i rod motili in un mezzo apolare vibrante subiscono un'instabilità antidiffusiva che porta alla segregazione in stormi, un fenomeno che paradossalmente riduce l'ordine polare globale e la cui morfologia dipende dall'aspetto geometrico dei rod del mezzo.
Questo articolo esamina i metodi analitici basati sulla trasformata integrale di Fourier-Kontorovich-Lebedev e sulla rappresentazione di Papkovich-Neuber per risolvere le equazioni di Stokes in geometrie a cuneo, fornendo un quadro teorico fondamentale per lo studio delle interazioni idrodinamiche e del trasporto in sistemi microfluidici confinati.
Questo studio presenta una teoria quantitativa che spiega come la lentezza del corpo cellulare nei mutanti "senza occhi" di *Chlamydomonas* generi segnali luminosi focalizzati che, dominando sulla risposta diretta grazie alla loro rapida variazione temporale, causano un'inversione del fototassismo e una bistabilità nella scelta direzionale.
Questo studio presenta un supercondensatore completamente acquoso e scalabile, denominato "blue capacitor", che sfrutta l'acqua confinata in canali di argilla di 1 nm come unico elettrolita, ottenendo prestazioni stabili e ad alta efficienza con materiali naturalmente abbondanti.
Questo studio dimostra che, in nematici attivi confinati, un bilanciamento tra il numero di difetti topologici e i vortici nel campo di flusso può generare orbite periodiche ordinate, come le "treccia d'oro" e "d'argento", contrastando il caos tipico di questi sistemi.
Questo studio analizza la dinamica di filamenti elastici attivi con propulsione chirale, derivando equazioni differenziali che rivelano la multi-stabilità dinamica delle loro forme stazionarie e confermando tali previsioni attraverso simulazioni numeriche.
Questo studio propone e analizza un protocollo di estrazione di lavoro da una particella attiva, dimostrando analiticamente e attraverso tecniche di machine learning che l'adattamento della rigidità del potenziale, incluso un iniziale cambiamento discontinuo controintuitivo, permette di estrarre quantità di lavoro significativamente superiori a quelle consentite dal secondo legge convenzionale per i processi a feedback.
Attraverso simulazioni di dinamica molecolare e un modello teorico, lo studio rivela che l'adsorbimento di cationi sulle interfacce acqua-silice genera attrito molecolare e aumenta la viscosità apparente, limitando il trasporto ionico in film umidi ultra-confinati.
Questo studio sfida il paradigma geometrico vigente dimostrando che la fluidificazione dei monolayer cellulari epiteliali può avvenire in modo indipendente dalla forma cellulare, rivelando che l'adesione cellulare agisce non solo come energia termodinamica ma anche come attrito viscoso cinetico, un meccanismo essenziale per comprendere la transizione solido-fluido.
Questo lavoro sviluppa una teoria di scala trasparente per i polimeri attivi, basata su una formula di composizione che separa l'effetto dell'attività da quello della connettività, permettendo di prevedere con successo il moto browniano medio quadratico dei monomeri attraverso una vasta gamma di modelli analitici e numerici.
Il documento presenta SAFT-P, un'estensione della teoria dei fluidi associativi statistici a livello di placchetta che, trattando i cluster locali come superparticelle, permette di modellare con precisione l'autoassemblaggio di colloidi patchy preservando le informazioni sulla topologia dei patch e migliorando la previsione dei punti critici e delle curve di coesistenza.
Il documento presenta MSS, un algoritmo efficiente che genera particelle a forma complessa per simulazioni DEM mediante un approccio multi-sfera, offrendo una rappresentazione geometrica più precisa a parità di numero di sfere e con costi computazionali inferiori rispetto ai metodi esistenti.
Questo studio dimostra che la mobilità negativa assoluta, un fenomeno paradossale in cui un sistema si muove in direzione opposta alla forza applicata, può verificarsi in un sistema unidimensionale sovrasmorzato in equilibrio termico quando è soggetto a fluttuazioni attive sotto forma di rumore shot di Poisson bianco, offrendo nuove prospettive per la comprensione del trasporto nelle cellule biologiche e per strategie di separazione microscopica.
Questo studio dimostra sperimentalmente che la memoria ambientale, tipica dei sistemi non markoviani, può essere sfruttata come risorsa termodinamica per estrarre lavoro superiore a quello immagazzinato nei gradi di libertà osservabili, recuperando informazioni tramite un protocollo di misurazione ritardata su una particella browniana intrappolata otticamente.
Questo studio presenta una metodologia quantitativa basata sull'interferometria di Mach-Zehnder e su un controllo dell'umidità relativa per analizzare con precisione la cinetica di essiccazione e i campi di concentrazione interna di una goccia confinata di miscela binaria acqua-glicerolo, validando un modello di diffusione di vapore e determinando il coefficiente di diffusione reciproca e l'attività chimica dell'acqua in funzione della concentrazione.
Questo studio introduce la teoria del controllo lineare come strumento efficace per prevedere la dinamica di riarrangiamento delle particelle nei sistemi amorfi bloccati, dimostrando che la controllabilità media è un potente indicatore della risposta meccanica e fornendo intuizioni fisiche sui modi vibrazionali coinvolti durante lo scorrimento.
Il paper propone una soluzione al problema inverso di ricostruire il campo di pressione tridimensionale esercitato da una singola cella sulla sua membrana, partendo dalla misurazione unidimensionale della deformazione trasversale ottenuta tramite microscopia a forza atomica (AFM).