Physical Review Letters: Обнаружено неожиданное коллективное поведение активных частиц
Учеными немецкого Мюнстерского и британского Кембриджского университетов выявлено неожиданное поведение активных частиц, тех, что потребляют энергию ради движения. Это открытие способно стать шагом к созданию программируемой материи.
Как сообщает журнал Physical Review Letters, принято условно считать, что скорость движения активных частиц постоянна, но на деле не всегда так. Скажем, она неравномерна для частиц, приводимых в движение ультразвуком. Здесь скорость перемещения зависима от ориентации.
К тому же, системы, состоящие из множества активных частиц, способны самопроизвольно создавать кластеры, даже когда отдельные частицы не притягиваются друг к другу.
В новом исследовании было изучено взаимодействие активных частиц, имеющих сферические формы, в двух пространственных измерениях. Методом эксперимента стало аналитическое моделирование и модели броуновской динамики. Они показали, что частицы не задерживаются внутри кластеров, а выходят с одной стороны, возвращаясь с другой, постоянным потоком.
Чаще всего в системах, где скорость частиц не имеет привязки к ориентации, кластеры принимают круглую форму. Но и иных случаях формат такой «колонии» зависит от силы связки ориентация/скорость движения.
Получается, что есть возможность искусственно создавать кластеры любой формы, меняя приложенную силу. Значит, ученые приблизились к моменту создания программируемой материи.
Обсудим?
Смотрите также:
