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Gli autori presentano una strategia di stampa 3D rotazionale multimateriale che codifica direttamente curvatura e torsione in filamenti elastomerici attivi-passivi, consentendo la realizzazione di reticoli architettati con forme tridimensionali programmabili e risposte morfologiche complesse.
Gli autori derivano una nuova teoria funzionale della densità dinamica estesa (EDDFT) per sistemi binari non isotermi che include la densità di quantità di moto, permettendo di descrivere sia la dinamica diffusiva che convettiva e di ottenere il corretto valore della velocità del suono.
Questo studio dimostra che la viscosità può essere utilizzata come indicatore affidabile per determinare il grado di complessazione in soluzioni acquose concentrate, spiegando le differenze osservate tra FeCl₂ e MgCl₂ attraverso simulazioni e dati sperimentali.
Lo studio dimostra come la sostituzione con fluoro o cloro in una nuova struttura molecolare favorisca la formazione di una fase nematica ferroelettrica, rivelando nuove proprietà di ancoraggio superficiale e fornendo indicazioni preziose per la progettazione di tali materiali.
Questo studio dimostra che i Generatori di Boltzmann sono efficaci nel campionare il punto critico liquido-gas di un fluido di Lennard-Jones, catturando le firme del comportamento critico e tracciando i confini di fase, sebbene le loro prestazioni siano attualmente limitate dalle piccole dimensioni del sistema che sopprimono le fluttuazioni caratteristiche.
Questo articolo esamina criticamente le teorie sulla transizione vetrosa basate su eccitazioni locali e le loro interazioni elastiche, proponendo un quadro quantitativo in cui l'evoluzione dello spettro di eccitazione, piuttosto che la crescita di scale di lunghezza termodinamiche, governa la fragilità dei liquidi vetroformatori.
Contrariamente all'aspettativa che l'elettrobagnamento su superfici testurizzate e lubrificate favorisca solo la diffusione delle gocce, questo studio rivela che su substrati specifici in stato Cassie o lubrificati si verifica un inaspettato e rapido espulsione laterale delle gocce, guidata da forze elettrocapillari sbilanciate e minima pinning, offrendo così un nuovo paradigma per il controllo del trasporto e dell'espulsione delle gocce.
Questo studio analizza un gas di Lorentz su reticolo in cui un tracciatore, soggetto a ostacoli fissi e a un confinamento cilindrico, mostra una transizione dimensionale da due a una dimensione sia all'equilibrio che sotto l'azione di una forza esterna, fornendo risultati analitici esatti al primo ordine nella densità degli ostacoli.
Lo studio sistematico di un modello Vicsek generalizzato a due specie rivela che le interazioni di anti-allineamento reciproco possono favorire la separazione di fase e l'ordine polare globale, portando alla scoperta di un nuovo meccanismo di microseparazione e di pattern di coesistenza generalizzabili a sistemi multispécie.
Questo articolo confronta tre quadri teorici per la modellazione dei fluidi complessi — le leggi di conservazione, il formalismo GENERIC e il principio di Onsager — illustrando le loro differenze attraverso l'esempio di fluidi polimerici isotermi e incomprimibili.
Il lavoro presenta un metodo di coarsening esatto e termodinamicamente coerente, basato sulla teoria dei campi di Doi-Peliti, che rivela come le statistiche di occupazione di Poisson e gli effetti del rumore determinino transizioni di fase di ordine diverso nei modelli di particelle interagenti, come dimostrato dall'applicazione al modello di Ising attivo.
Lo studio rivela che, nonostante le differenze biologiche, sia i batteri che le cellule epiteliali umane mostrano una rottura di simmetria spaziale nella creazione e annichilazione di difetti topologici, un processo irreversibile guidato dal dualismo tra organizzazione nematica e forze polari che contraddice i modelli attivi convenzionali.
Il documento presenta una simulazione numerica che dimostra come un foglio elastico bidimensionale auto-propulso (solido attivo) esibisca dinamiche turbolente caratterizzate da scalatura spettrale a legge di potenza e statistiche non gaussiane, estendendo così il concetto di turbolenza attiva ai solidi attivi biologici pur in assenza di una cascata di energia.
Gli autori presentano un metodo sperimentale per fabbricare capsule elastiche sottili e uniformi che, una volta gonfiate, si comportano come macroscopiche "elasto-gocce" con tensione superficiale efficace regolabile, il cui comportamento dinamico è governato esclusivamente dallo stress di hoop.
Questo studio sviluppa una teoria iperelastica non lineare per descrivere le grandi deformazioni dei gel idrogel indotte da gradienti di soluto, sia esterni che generati internamente, dimostrando come la modulazione della concentrazione dello stimolo, delle dimensioni delle particelle di soluto o del flusso possa aumentare significativamente la velocità di deformazione, aprendo nuove prospettive per la robotica morbida e il rilascio di farmaci.
Lo studio dimostra che il fattore di integrazione dell'ospite (IHF) passa da una funzione di piegamento del DNA a una di pontaggio intermolecolare in condizioni acide, spiegando così il suo ruolo strutturale nel sostenere la meccanica dei biofilm batterici.
Il lavoro descrive la struttura delle equazioni di evoluzione per il rilassamento verso stati stazionari fuori equilibrio, generalizzando il formalismo GENERIC attraverso l'estensione dell'azione di Onsager-Machlup e identificando il ruolo determinante del frenesia (componente temporale-simmetrica del Lagrangiano) nel modellare la dinamica macroscopica.
Il lavoro analizza le statistiche delle valanghe termiche nei sistemi amorfi guidati, integrando le eccitazioni di tipo "stringa" in un'equazione maestra generalizzata per descrivere la dinamica non markoviana e invecchiante, e applicando tale quadro per caratterizzare le firme di non equilibrio, le funzioni di autocorrelazione e le temperature efficaci sotto diverse sollecitazioni.
Utilizzando esperimenti su una particella colloidale intrappolata in un optical tweezer, gli autori confermano che scalare le forze deterministiche e aggiungere rumore esterno accelera l'orologio di Langevin, permettendo di mantenere i sistemi più vicini all'equilibrio termico e di recuperare con maggiore precisione le differenze di energia libera, offrendo così una strategia generale per velocizzare i calcoli nel campo emergente del calcolo termodinamico.
Questo studio analizza i difetti topologici nei monocristalli colloidali fessurati, rivelando come le interazioni tra dislocazioni reticolari e difetti di spin frustrati guidino la struttura dei bordi di grano e la coalescenza dei domini, fornendo così le basi per prevedere le proprietà e l'invecchiamento di questo sistema autoassemblato.