Notícies

Inici  >  Notícies > Un treball descriu el moviment col·lectiu de partícules en rotació, aplicable...

Un treball descriu el moviment col·lectiu de partícules en rotació, aplicable a sistemes biològics

La rotació de les partícules permet que el sistema pasi d'un estat en el qual totes les partícules formen una gran agrupació, a un patró en el qual es formen grups més petits anomenats microflocks.

La rotació de les partícules permet que el sistema pasi d'un estat en el qual totes les partícules formen una gran agrupació, a un patró en el qual es formen grups més petits anomenats microflocks.

27/09/2017

Recerca

Un equip d'investigadors de la Universitat de Barcelona i de la d'Edimburg ha descrit el moviment col·lectiu de la matèria activa en rotació, és a dir, matèria formada per partícules autopropulsades que giren sobre si mateixes. Aquest comportament es pot observar en sistemes de matèria viva com els espermatozoides o els bacteris flagel·lats, per exemple, l’Escherichia coli.

En un treball publicat a la revista Physical Review Letters, els investigadors han pogut demostrar que la seva aportació «no és una mera extensió del que ja es coneixia pels estudis sobre matèria activa lineal, sinó que aquest tipus de moviment dona lloc a nous comportaments que no s'havien observat abans». Així ho afirma Demian Levis, un dels autors de l'estudi i investigador Marie Curie de l'Institut de Recerca de Sistemes Complexos de la UB (UBICS). Segons explica, «els resultats del treball tenen aplicacions en contextos tan diversos com la física de materials o el control dels moviments de masses, d'interès, per exemple, per dissenyar plans d'evacuació en un estadi».


Fins ara, els models explicaven el comportament de sistemes formats per partícules en moviment lineal, per tal de controlar i poder manipular de manera precisa la locomoció d'aquests conjunts. Tal com s'ha vist en aquest estudi, a diferència d'aquests sistemes lineals, el fet que les partícules tinguin moviment de rotació permet, d'una banda, controlar i predir de manera precisa la mida dels patrons o de les agrupacions que es formaran, anomenades flocks. D'altra banda, el moviment de rotació amplia la tendència del sistema a formar un estat coherent de moviment on totes les partícules es mouen en la mateixa direcció. A més, les rotacions permeten que el sistema passi d'un estat en el qual totes les partícules formen una gran agrupació a un patró en el qual es formen grups més petits anomenats microflocks. Aquest canvi de patró és similar al que s'ha observat en experiments amb espermatozoides.
 

«A més dels sistemes de matèria viva, també hi ha sistemes sintètics de matèria activa amb els quals molts grups de recerca estan treballant per intentar entendre les propietats de materials biomimètics, és a dir que imiten la natura però són fabricats al laboratori amb l'expectativa de poder dissenyar nous materials», conclou Levis.

Referència de l’article:
B. Liebchen, D. Levis. «Collective behaviour of chiral active matter: pattern formation and enhanced flocking». Physical Review Letters, agost de 2017. Doi: 10.1103/PhysRevLett.119.058002

Comparteix-la a:
| Més |
  • Segueix-nos:
  • botó per accedir al facebook de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al twitter de la universitat de barcelona
  • botó per accedir a l'instagram de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al linkedin de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al youtube de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al google+ de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al flickr de la Universitat de Barcelona
Membre de la Reconeixement internacional de l'excel·lència HR Excellence in Research logo del ∞ - League of European Research Universities logo del bkc - campus excel·lència logo del health universitat de barcelona campus

© Universitat de Barcelona