La materia activa está compuesta de un gran número de «agentes activos», cada uno de los cuales consume energía para moverse o para ejercer fuerzas mecánicas.[1][2] Debido al consumo de energía, estos sistemas están intrínsecamente fuera de equilibrio térmico. Ejemplos de materia activa son los bancos de peces, bandadas de aves, bacterias, partículas autopropulsadas artificiales, y la auto-organización de los bio-polímeros tales como los microtúbulos y la actina, siendo parte ambos del citoesqueleto de las células vivas. La mayoría de los ejemplos de materia activa son de origen biológico; sin embargo, una gran cantidad del trabajo experimental está dedicado a los sistemas sintéticos. La materia activa es un campo relativamente nuevo en física de la materia blanda: el modelo más ampliamente estudiado , el modelo de Vicsek, data de 1995.[3]
La investigación en materia activa combina técnicas de análisis, simulaciones numéricas y los experimentos. Notable enfoques analíticos incluyen la hidrodinámica,[4] la teoría cinética, y la física estadística del no-equilibrio. Estudios numéricos involucran principalmente a modelos de partículas autopropulsadas,[5][6] haciendo uso de técnicas basadas en agentes y de algoritmos de dinámica molecular. Los experimentos en los sistemas biológicos se extienden sobre un amplio rango de escalas, incluyendo grupos de animales (por ejemplo, bandadas,[7] manadas de mamíferos, bancos de peces y enjambres de insectos[8]), colonias de bacterias, tejido celular (por ejemplo, el tejido epitelial de capas,[9] el crecimiento del cáncer y la embriogénesis), los componentes del citoesqueleto (por ejemplo, los ensayos de la motilidad in vitro , de las redes de actina-miosina y filamentos impulsados por motores moleculares[10]). Experimentos en sistemas sintéticos incluyen la auto-propulsión de los coloides (por ejemplo, partículas impulsadas foréticamente[11]), materia granular impulsada (por ejemplo, vibrado de monocapas[12]), enjambres de robots y rotadores Quinke.
Ramaswamy, Sriram (1 de enero de 2010). «The Mechanics and Statistics of Active Matter». Annual Review of Condensed Matter Physics1 (1): 323-345. Bibcode:2010ARCMP...1..323R. arXiv:1004.1933. doi:10.1146/annurev-conmatphys-070909-104101.
Marcetti, M. C.; Joanny, J.F.; Ramaswamy, S.; Liverpool, T. B.; Prost, J.; Rao, M.; Adita Simha, R. (2012). «Hydrodynamics of soft active matter». Reviews of Modern Physics85: 1143-1189. Bibcode:2013RvMP...85.1143M. arXiv:1207.2929. doi:10.1103/RevModPhys.85.1143.
Vicsek, T.; Czirok, A.; Ben-Jacob, E.; Cohen, I.; Shochet, O. (1995). «Novel type of phase transition in a system of self-driven particles». Physical Review Letters75 (6): 1226-1229. Bibcode:1995PhRvL..75.1226V. PMID 10060237. arXiv:cond-mat/0611743. doi:10.1103/PhysRevLett.75.1226.
Toner, John; Tu, Yuhai; Ramaswamy, Sriram (1 de julio de 2005). «Hydrodynamics and phases of flocks». Annals of Physics. Special Issue 318 (1): 170-244. Bibcode:2005AnPhy.318..170T. doi:10.1016/j.aop.2005.04.011.
Vicsek, Tamás; Czirók, András; Ben-Jacob, Eshel; Cohen, Inon; Shochet, Ofer (7 de agosto de 1995). «Novel Type of Phase Transition in a System of Self-Driven Particles». Physical Review Letters75 (6): 1226-1229. Bibcode:1995PhRvL..75.1226V. PMID 10060237. arXiv:cond-mat/0611743. doi:10.1103/PhysRevLett.75.1226.
Chaté, Hugues; Ginelli, Francesco; Grégoire, Guillaume; Raynaud, Franck (18 de abril de 2008). «Collective motion of self-propelled particles interacting without cohesion». Physical Review E77 (4): 046113. Bibcode:2008PhRvE..77d6113C. arXiv:0712.2062. doi:10.1103/PhysRevE.77.046113.
Ballerini, M.; Cabibbo, N.; Candelier, R.; Cavagna, A.; Cisbani, E.; Giardina, I.; Lecomte, V.; Orlandi, A. et al. (29 de enero de 2008). «Interaction ruling animal collective behavior depends on topological rather than metric distance: Evidence from a field study». Proceedings of the National Academy of Sciences105 (4): 1232-1237. Bibcode:2008PNAS..105.1232B. ISSN 0027-8424. PMC 2234121. PMID 18227508. arXiv:0709.1916. doi:10.1073/pnas.0711437105.Se sugiere usar |número-autores= (ayuda)
Buhl, J.; Sumpter, D. J. T.; Couzin, I. D.; Hale, J. J.; Despland, E.; Miller, E. R.; Simpson, S. J. (2 de junio de 2006). «From Disorder to Order in Marching Locusts». Science312 (5778): 1402-1406. Bibcode:2006Sci...312.1402B. ISSN 0036-8075. PMID 16741126. doi:10.1126/science.1125142.
Trepat, Xavier; Wasserman, Michael R.; Angelini, Thomas E.; Millet, Emil; Weitz, David A.; Butler, James P.; Fredberg, Jeffrey J. (1 de junio de 2009). «Physical forces during collective cell migration». Nature Physics5 (6): 426-430. Bibcode:2009NatPh...5..426T. ISSN 1745-2473. doi:10.1038/nphys1269.
Keber, Felix C.; Loiseau, Etienne; Sanchez, Tim; DeCamp, Stephen J.; Giomi, Luca; Bowick, Mark J.; Marchetti, M. Cristina; Dogic, Zvonimir et al. (5 de septiembre de 2014). «Topology and dynamics of active nematic vesicles». Science345 (6201): 1135-1139. Bibcode:2014Sci...345.1135K. ISSN 0036-8075. PMC 4401068. PMID 25190790. arXiv:1409.1836. doi:10.1126/science.1254784.Se sugiere usar |número-autores= (ayuda)
Palacci, Jeremie; Sacanna, Stefano; Steinberg, Asher Preska; Pine, David J.; Chaikin, Paul M. (22 de febrero de 2013). «Living Crystals of Light-Activated Colloidal Surfers». Science339 (6122): 936-940. Bibcode:2013Sci...339..936P. ISSN 0036-8075. PMID 23371555. doi:10.1126/science.1230020.
Deseigne, Julien; Dauchot, Olivier; Chaté, Hugues (23 de agosto de 2010). «Collective Motion of Vibrated Polar Disks». Physical Review Letters105 (9): 098001. Bibcode:2010PhRvL.105i8001D. arXiv:1004.1499. doi:10.1103/PhysRevLett.105.098001.
Datos:Q4677565
Septiembre 18, 2023
materia, activa, lamateria, activa, está, compuesta, gran, número, agentes, activos, cada, cuales, consume, energía, para, moverse, para, ejercer, fuerzas, mecánicas, debido, consumo, energía, estos, sistemas, están, intrínsecamente, fuera, equilibrio, térmico. Lamateria activa esta compuesta de un gran numero de agentes activos cada uno de los cuales consume energia para moverse o para ejercer fuerzas mecanicas 1 2 Debido al consumo de energia estos sistemas estan intrinsecamente fuera de equilibrio termico Ejemplos de materia activa son los bancos de peces bandadas de aves bacterias particulas autopropulsadas artificiales y la auto organizacion de los bio polimeros tales como los microtubulos y la actina siendo parte ambos del citoesqueleto de las celulas vivas La mayoria de los ejemplos de materia activa son de origen biologico sin embargo una gran cantidad del trabajo experimental esta dedicado a los sistemas sinteticos La materia activa es un campo relativamente nuevo en fisica de la materia blanda el modelo mas ampliamente estudiado el modelo de Vicsek data de 1995 3 Una bandada de estorninos que actua como un enjambreLa investigacion en materia activa combina tecnicas de analisis simulaciones numericas y los experimentos Notable enfoques analiticos incluyen la hidrodinamica 4 la teoria cinetica y la fisica estadistica del no equilibrio Estudios numericos involucran principalmente a modelos de particulas autopropulsadas 5 6 haciendo uso de tecnicas basadas en agentes y de algoritmos de dinamica molecular Los experimentos en los sistemas biologicos se extienden sobre un amplio rango de escalas incluyendo grupos de animales por ejemplo bandadas 7 manadas de mamiferos bancos de peces y enjambres de insectos 8 colonias de bacterias tejido celular por ejemplo el tejido epitelial de capas 9 el crecimiento del cancer y la embriogenesis los componentes del citoesqueleto por ejemplo los ensayos de la motilidad in vitro de las redes de actina miosina y filamentos impulsados por motores moleculares 10 Experimentos en sistemas sinteticos incluyen la auto propulsion de los coloides por ejemplo particulas impulsadas foreticamente 11 materia granular impulsada por ejemplo vibrado de monocapas 12 enjambres de robots y rotadores Quinke Conceptos en materia activa Geles activos Materia activa densa Movimiento colectivo Comportamiento colectivo de los animales La motilidad inducida por la separacion de la fase Agregaciones cardumenes y enjambresSistemas de materia activa Los tejidos biologicos Mecanica celular y sub celular El comportamiento de las aglomeraciones La auto propulsion de particulas y coloidesReferencias Editar Ramaswamy Sriram 1 de enero de 2010 The Mechanics and Statistics of Active Matter Annual Review of Condensed Matter Physics 1 1 323 345 Bibcode 2010ARCMP 1 323R arXiv 1004 1933 doi 10 1146 annurev conmatphys 070909 104101 Marcetti M C Joanny J F Ramaswamy S Liverpool T B Prost J Rao M Adita Simha R 2012 Hydrodynamics of soft active matter Reviews of Modern Physics 85 1143 1189 Bibcode 2013RvMP 85 1143M arXiv 1207 2929 doi 10 1103 RevModPhys 85 1143 Vicsek T Czirok A Ben Jacob E Cohen I Shochet O 1995 Novel type of phase transition in a system of self driven particles Physical Review Letters 75 6 1226 1229 Bibcode 1995PhRvL 75 1226V PMID 10060237 arXiv cond mat 0611743 doi 10 1103 PhysRevLett 75 1226 Toner John Tu Yuhai Ramaswamy Sriram 1 de julio de 2005 Hydrodynamics and phases of flocks Annals of Physics Special Issue 318 1 170 244 Bibcode 2005AnPhy 318 170T doi 10 1016 j aop 2005 04 011 Vicsek Tamas Czirok Andras Ben Jacob Eshel Cohen Inon Shochet Ofer 7 de agosto de 1995 Novel Type of Phase Transition in a System of Self Driven Particles Physical Review Letters 75 6 1226 1229 Bibcode 1995PhRvL 75 1226V PMID 10060237 arXiv cond mat 0611743 doi 10 1103 PhysRevLett 75 1226 Chate Hugues Ginelli Francesco Gregoire Guillaume Raynaud Franck 18 de abril de 2008 Collective motion of self propelled particles interacting without cohesion Physical Review E 77 4 046113 Bibcode 2008PhRvE 77d6113C arXiv 0712 2062 doi 10 1103 PhysRevE 77 046113 Ballerini M Cabibbo N Candelier R Cavagna A Cisbani E Giardina I Lecomte V Orlandi A et al 29 de enero de 2008 Interaction ruling animal collective behavior depends on topological rather than metric distance Evidence from a field study Proceedings of the National Academy of Sciences 105 4 1232 1237 Bibcode 2008PNAS 105 1232B ISSN 0027 8424 PMC 2234121 PMID 18227508 arXiv 0709 1916 doi 10 1073 pnas 0711437105 Se sugiere usar numero autores ayuda Buhl J Sumpter D J T Couzin I D Hale J J Despland E Miller E R Simpson S J 2 de junio de 2006 From Disorder to Order in Marching Locusts Science 312 5778 1402 1406 Bibcode 2006Sci 312 1402B ISSN 0036 8075 PMID 16741126 doi 10 1126 science 1125142 Trepat Xavier Wasserman Michael R Angelini Thomas E Millet Emil Weitz David A Butler James P Fredberg Jeffrey J 1 de junio de 2009 Physical forces during collective cell migration Nature Physics 5 6 426 430 Bibcode 2009NatPh 5 426T ISSN 1745 2473 doi 10 1038 nphys1269 Keber Felix C Loiseau Etienne Sanchez Tim DeCamp Stephen J Giomi Luca Bowick Mark J Marchetti M Cristina Dogic Zvonimir et al 5 de septiembre de 2014 Topology and dynamics of active nematic vesicles Science 345 6201 1135 1139 Bibcode 2014Sci 345 1135K ISSN 0036 8075 PMC 4401068 PMID 25190790 arXiv 1409 1836 doi 10 1126 science 1254784 Se sugiere usar numero autores ayuda Palacci Jeremie Sacanna Stefano Steinberg Asher Preska Pine David J Chaikin Paul M 22 de febrero de 2013 Living Crystals of Light Activated Colloidal Surfers Science 339 6122 936 940 Bibcode 2013Sci 339 936P ISSN 0036 8075 PMID 23371555 doi 10 1126 science 1230020 Deseigne Julien Dauchot Olivier Chate Hugues 23 de agosto de 2010 Collective Motion of Vibrated Polar Disks Physical Review Letters 105 9 098001 Bibcode 2010PhRvL 105i8001D arXiv 1004 1499 doi 10 1103 PhysRevLett 105 098001 nbsp Datos Q4677565 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Materia activa amp oldid 146890046, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
