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Este estudo demonstra que um microflutuador esferoidal capaz de alterar sua forma, controlado por aprendizado por reforço para maximizar seu deslocamento em fluxos turbulentos, supera estratégias de forma fixa e oferece um paradigma de controle robusto e interpretável fisicamente.
Este artigo apresenta um modelo assintótico reduzido para sistemas Poisson-Nernst-Planck-Stokes em canais estreitos que, ao permitir que o comprimento de Debye seja comparável à largura do canal e incluir efeitos de tamanho finito, supera as limitações de reduções unidimensionais existentes para prever fenômenos complexos como transições de fluxo, transporte de íons contra gradientes eletrostáticos e maior seletividade iônica.
O estudo demonstra que a locomoção eficiente e rápida dos centopéias depende de uma modulação ativa da rigidez corporal pelos músculos laterais, que se ajusta à frequência de passada para manter a coordenação entre o movimento das pernas e a curvatura do corpo, evidenciando como propriedades físicas corporais podem gerar inteligência complexa sem depender exclusivamente de computação neural.
Este artigo demonstra que a simetria espacial atua como um princípio organizador emergente para a eficiência na locomoção em fluidos viscosos, revelando que golpes simétricos e anti-simétricos são hidrodinamicamente equivalentes e ótimos, o que explica a prevalência desses padrões na natureza como uma consequência de princípios físicos e não apenas de restrições biológicas.
O artigo aplica a termodinâmica de sistemas abertos de Prigogine para formular uma lei de crescimento e desenvolvimento individual (ontogênese) baseada em um programa interno, demonstrando através de dados experimentais uma redução da entropia específica ao longo da evolução, desde leveduras até aves.
O artigo utiliza modelagem de sistemas parcialmente observados em dados de temperatura corporal de um esquilo-da-terra-ártico para identificar uma arquitetura de controle de baixa dimensão que, ao incorporar informações ambientais, consegue explicar qualitativamente as oscilações térmicas de diversas espécies animais, sugerindo um mecanismo regulador comum na termofisiologia.
Este estudo demonstra que partículas podem ser transportadas com alta eficiência ao "surfarem" em ondas metacrônicas geradas por cílios, aproveitando a inércia para se deslocar de um para o outro, um fenômeno impossível em regimes de fluxo puramente viscoso.
O artigo apresenta o BInD, um modelo de difusão baseado em conhecimento que gera simultaneamente moléculas e suas interações com proteínas-alvo, superando as limitações de métodos existentes ao equilibrar eficazmente múltiplos objetivos no desenho de fármacos estruturalmente baseado.
Este artigo investiga a dinâmica de filamentos elásticos ativos com propulsão quiral, derivando equações que revelam a existência de múltiplas soluções estacionárias estáveis (multi-estabilidade dinâmica) e validando essas previsões por meio de simulações numéricas.
Este estudo demonstra que a adesão célula-célula atua como uma "espada de dois gumes" na fluidez tecidual, onde o componente energético promove a migração ao facilitar a troca de vizinhos, enquanto o componente dissipativo induz o bloqueio (jamming) e suprime o movimento celular.
O artigo apresenta a Transfecção por Ondas Estacionárias Acústicas Programáveis (PAST), uma ferramenta microfluídica que utiliza campos ultrassônicos dinamicamente programáveis para permeabilizar reversivelmente membranas celulares e facilitar a entrega intracelular de biomoléculas em aglomerados celulares sem o uso de agentes químicos, mantendo alta viabilidade celular e oferecendo uma plataforma não invasiva para aplicações em triagem de fármacos e edição gênica.
Este estudo desafia o paradigma geométrico vigente ao demonstrar que a fluidificação em monocamadas epiteliais pode ocorrer de forma independente da forma celular, revelando que a adesão atua não apenas na energia interfacial, mas também como um fator cinético de arrasto viscoso essencial para a compreensão completa da fluidez tecidual.
O artigo estabelece uma lei análoga à gravitação newtoniana para descrever as interações e o movimento de ondas espirais em meios excitáveis, revelando que, embora a velocidade de deriva seja proporcional a uma força calculada por uma integral de fronteira, a "massa" da espiral varia no tempo e as forças entre pares não seguem estritamente a lei de ação e reação de Newton, oferecendo assim uma solução para o problema de N-corpos com aplicações na fibrilação cardíaca.
Este estudo utiliza teoria de redes para analisar a organização química de uma biblioteca de compostos voltada para a nefrite relacionada a MYH9, identificando um núcleo de consenso estável entre múltiplos descritores que permite a seleção de candidatos promissores para reutilização de fármacos.
Este artigo apresenta uma nova metodologia de força angular baseada em nanodiamantes que, ao medir diretamente a orientação tridimensional de micropilares com alta precisão, supera as limitações dos métodos tradicionais baseados em deslocamento, permitindo medições de forças celulares mais precisas e robustas mesmo sob grandes deformações.
Este artigo propõe um modelo de sonda de decoerência ponderado pela densidade de estados que, ao atualizar iterativamente as taxas de espalhamento até a autoconsistência, oferece uma estrutura física aprimorada para simular o transporte de carga em DNA, evitando tanto o alargamento excessivo das bandas de energia quanto a criação de níveis espúrios.
Este artigo estabelece que a estabilidade de padrões em sistemas de reação-difusão fora do equilíbrio é determinada pela entropia de caminho, um princípio que, ao considerar flutuações estocásticas em sistemas com número finito de partículas, permite calcular taxas de transição entre fases metaestáveis de forma eficiente e qualitativamente altera a estabilidade desses padrões.
Este artigo propõe a física biológica como a ciência da matéria viva, distinguindo-a da biofísica clássica ao caracterizar a vida como uma subdisciplina da física com propriedades únicas e não redutíveis, fundamentada no materialismo dialético e no fisicalismo multinível, em oposição às teorias reducionistas e ao informacionismo.
Este artigo apresenta uma teoria analítica e simulações que revelam como forças entrópicas podem, paradoxalmente, manter feixes de nanofilamentos em estados metastáveis atrativos em vez de promovê-los a se separar, dependendo de um único parâmetro adimensional que relaciona o raio de volume excluído ao comprimento do elo.
Este estudo desvenda a ambiguidade na interpretação da fluorescência do complexo LHCII agregado, demonstrando que a aniquilação singlete-triplete, e não apenas o quenching intrínseco, é o mecanismo dominante que governa a redução da fluorescência em agregados de tamanhos variados sob condições experimentais comuns.