Synthetic design of force-responsive hydrogels with ring-forming catch bonds
この論文は、可逆的な環形成化学に基づく最小限の合成フレームワークを提示し、粗粒度分子動力学シミュレーションを通じて、応力増加に伴って結合切断が減少し、力応答性や耐久性を調整可能な「キャッチボンド」挙動を示す動的ハイドロゲルの設計可能性を実証しています。
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120 件の論文
Wear in multiple network elastomers arises from the continuous accumulation of molecular damage rather than microcrack growth
本研究は、タイヤ摩耗が微細亀裂の成長ではなく、摩擦による応力活性化結合切断の継続的な蓄積によって生じることを明らかにし、材料設計の最適化を通じて摩耗耐性を向上させる新たな戦略を示唆しています。
Non-equilibrium evaporation of Lennard-Jones fluids: Enskog-Vlasov theory and Hertz-Knudsen model
本論文は、実流体（特にレナード・ジョーンズ流体）の非平衡蒸発現象を高精度かつ効率的に記述する新たな分子動力学モデルを提案し、その平衡・非平衡特性の検証を通じて古典的なヘッツ・クヌーゼン関係式の限界を明らかにするとともに、実用的な冷却技術などへの応用に向けた計算枠組みの確立に寄与するものである。
Physical Models of Embryonic Epithelial Healing
この論文は、炎症反応を伴わない胚性上皮組織の創傷治癒を説明する物理モデル（離散モデルから連続体モデルまで）をレビューし、モデルの複雑性と解釈可能性のバランス、スケール間の橋渡し、そして実験との統合による今後の研究方向性を論じています。
Atomistic Framework for Glassy Polymer Viscoelasticity Across Twenty Frequency Decades
この論文は、非アフィン変形理論に時間依存のメモリカーネルを組み込んだ一般化ランジュバン方程式を開発し、PMMA のせん断弾性率と緩和スペクトルをテラヘルツからミリヘルツまでの 20 桁以上の周波数範囲で記述することで、ガラス状ポリマーの粘弾性応答を原子論的レベルからマクロな実験データまで統一的に説明する手法を提案しています。
Wave-Like Statistics from Classical Active Particles with Internal Degrees Of Freedom
この論文は、空間的または時間的非局所性の波動効果ではなく、内部自由度を持つ慣性活性粒子の低次元非線形力学が、歩行液滴の量子アナログに見られる波のような空間統計を一般的に生み出すことを示しています。
Physics-Consistent Neural Networks for Learning Deformation and Director Fields in Microstructured Media with Loss-Based Validation Criteria
この論文は、コシラ弾性理論に基づく微細構造媒体の力学挙動を解析するため、変形とディレクター場を独立に表現しフレーム不変性を満たす物理整合性ニューラルネットワークを開発し、準凸性やレジェンドル・ハダマード不等式などの安定性条件を損失関数として組み込むことで、エネルギー最小化解の物理的妥当性を検証する新しい計算手法を提案している。
Realizing microrheological response of configurable viscoelastic media with a dynamic optical trap
この論文は、動的な光トラップを用いて、その強度と拡散係数を独立して制御することで、単一緩和および二重緩和の粘弾性媒体のマイクロレオロジー応答を任意に実現・制御できる実験手法を提案し、実材料では困難な粘弾性環境下での微粒子動力学の系統的な研究を可能にしたことを報告している。
Elasticity-mediated Morphogenesis in Interfacial Colloidal Assemblies
この論文は、乾燥液滴の空気 - 水界面におけるコロイド微粒子の自己集合を研究し、粒子の弾性率の増加が反発安定化の結晶化から引力支配のゲル化へと構造変化を駆動し、分子動力学シミュレーションによってそのメカニズムが再現されることを明らかにした。
Active Fluid Patterning in Inhomogeneous Environments
この論文は、外部摩擦の不均一性が活性流体のメカノケミカルなパターン形成に与える影響を最小モデルで解析し、摩擦パターンと自己組織化の間の動的相互作用や摩擦によるパターンの振動を引き起こすメカニズムを明らかにしたものである。
Effects of Rim Fluctuations in Classical Nucleation Theory of Virus Capsids
この論文は、古典的核形成理論にカプシドの縁の熱的揺らぎを取り入れることで、そのエントロピー的寄与が実効的な線張力を再定義し、結合自由エネルギーや温度に応じて核形成障壁を低下または上昇させることを示しています。
Force Dipole Interactions in Membranes with Odd Viscosity
この論文は、せん動・膨張・奇異（ホール）粘性を考慮した圧縮性流体膜における力双極子の相互作用と集団動態を記述する流体力学枠組みを構築し、実空間グリーン関数を導出することで、奇異粘性に起因する横方向のドリフトやカイラルな相対運動といった特異な動的挙動を明らかにしたものである。
Adaptive shape control for microswimmer navigation in turbulence
この論文は、強化学習を用いて乱流環境下で変形する微小泳動体の形状を能動的に制御する戦略を確立し、固定形状や短時間最適化手法を上回る移動性能を達成するとともに、そのメカニズムを解釈可能な最小モデルとして定式化したことを報告しています。
A thermodynamic metric quantitatively predicts disordered protein partitioning and multicomponent phase behavior
この論文は、アミノ酸組成と配列パターンを低次元の熱力学的メトリック空間にマッピングすることで、複雑な混合物における内在性無秩序領域（IDR）の相分離挙動や分配を、自由エネルギーや相共存データに依存せずに定量的かつ統一的に予測・理解できる新しい枠組みを確立したことを報告しています。
Modeling the Slow Arrhenius Process (SAP) in Polymers
この論文は、ガラス状高分子における新たな遅いアレニウス過程（SAP）を、α緩和と統一的に記述する拡張された二状態・二時間スケール理論によって説明し、SAP が動的相関クラスターの粗視化流体における高温極限として解釈され、メーヤー・ネルデル則や低温での非アレニウス挙動の予測を含む物理的枠組みを提示したものである。
Scale-free cluster-cluster aggregation during polymer collapse
分子動力学シミュレーションを用いた本研究は、変曲剛性が異なるポリマーの凝集過程において、クラスターサイズ分布が動的スケーリング則に従うことを示し、特に柔軟なポリマーでは拡散制御凝集と一致する普遍的な振る舞いを観測する一方、剛性が増すと局所構造の変化に起因してその関係性が崩れることを明らかにした。
Breakup of an active chiral fluid
この論文は、アクティブなキラル流体のストリップが有限時間内に幕厚がべき乗則に従ってゼロに収束する非線形破砕ダイナミクスを、細長体理論を用いて解析的に予測し、数値シミュレーションおよび実験結果と高い一致を示したことを報告しています。
Intrinsic Resistive Switching in Microtubule-Templated Gold Nanowires for Reconfigurable Nanoelectronics
本論文は、機能化微小管の内部で合成された金ナノワイヤが、欠陥駆動の電界移動に起因する本質的な抵抗スイッチング特性を示すことを初めて実証し、原子スケールでの動的再構成が可能なニューロモルフィック・デバイスや再構成可能ナノエレクトロニクスへの新たな基盤を提供することを報告しています。
Friction modifies the quasistatic mechanical response of a confined, poroelastic medium
この論文は、剛体で囲まれた多孔質弾性体の準静的な機械的応答において、壁面摩擦が圧縮時の応力場進化や減衰、膨張時のヒステリシスやすべり面の伝播に決定的な役割を果たし、見かけ上の機械的性質を著しく変化させることを、ピストン駆動と流体駆動の2つの負荷条件下で理論的に解明したものである。
Hydrodynamic liquid crystal models for lipid bilayers
本論文では、脂質分子の配向を表すスカラー秩序パラメータを導入した表面液晶モデルを基礎として、非対称および対称な脂質二重層の動的挙動を記述する新しい連続体モデル（それぞれ表面ランドウ・ヘルフリッヒモデルと表面ベリス・エドワーズモデル）を導出し、これらが完全秩序状態において既存の表面（ナビエ・）ストークス・ヘルフリッヒモデルに帰着することを示しています。