Active Matter and why it Matters | Sriram Ramaswamy | TEDxNITKSurathkal

[Musica]
il mio interesse generale è a parlare di
sistemi come questo schema tollerante
che vedi consistere di particelle
ognuno dei quali è alimentato o energizzato
potrebbe essere un problema il mio problema è Ammar
una macro come questa e gruppi di
film chiaro il considerato come una sorta di
materiale così il mio interesse è davvero lui
prendendo collezioni di tali oggetti
potrebbe essere un mucchio di nodi che formano un
nuvola come le cose che vedi a volte
sopra la tua testa in serata quando sei
camminare fuori potrebbe essere organizzato
sembrano dei palcoscenici come questi
Il monsone di Hyderabad potrebbe essere le cellule
in un tessuto in via di sviluppo e potresti
prendere questi materiali e poi come
materiale non particolarmente nulla ma come
alcuni scienziati scientifici sospirano
e quelle domande come una cosa piena
la pressione di un club di insetti è come un
un mucchio di molecole di gas che si muovono dentro
una scatola che puoi chiedere è che questo oggetto è un
strano tipo di cristallo liquido, lo dico sul serio
consiste di cose allungate loro
spontaneamente in fila è divertente
stato della materia con cui posso studiare
concetti simili a quelli che emergono
su una fisica dei cristalli, oh, puoi chiedere cosa
è il ruolo delle forze e della meccanica
flusso nell’organizzare i tessuti nella macro
organismo che ora vedi qualsiasi dimensione
questi non sono solo una sorta di divertente
problemi oh che carino
puoi guardare le mosche su Mac e
pensa a loro come a un gas questi sono grandiosi
trasformatori perché se possiamo ottenere un
comprensione fisica dei tessuti cellulari
sviluppo di tessuti per la guarigione delle ferite al
transizione verso la migrazione critica in
cancro, penso che sia fatto un grande male
risolvere questi problemi vitali non dal
parlando di motore biochimico
ma dalla meccanica, dal flusso e dalla forza
e c’è un’enorme tendenza nei giorni nostri
fisica e poco a poco nel presente
biologia diurna buoni tre buoni sistemi in
in questo modo è anche dato origine a
identità in atto in fisica che è
guarda che sei tutta una splendida collezione di
le molecole di gas in un sistema di scatole sono fisse
energia o sistemica energia quasi fisso
estendere la sedia altre parole e usare
particelle e capisci da un
allegato ora supponendo invece ciascuno dei
particelle che erano continuamente alimentate
ognuno aveva un tempo di carburante a bordo o
a vicenda in zucchero di hydras in
dintorni in cui è stato convertito
movimento avresti una collezione di
particelle che poi chiameresti
materia attiva se riesci a capirlo
puoi capire alcuni di questi sistemi
se riesci a capirlo, il più strano
capisci questi puoi fare una copia di
puoi farlo allora potrebbe non piacerti
importa così, questi sono i tipi di
cose che sono molto usato in questi giorni
ora si vuole una teoria di questa roba del
la prima domanda è dare una teoria di come
qualcosa va dal muoversi in modo casuale a
muovendosi in modo organizzato ci sono
teorie di successo molto popolari di
questo a partire effettivamente da film di
panino e diventare parte della fisica
negli ultimi 15 anni circa che dice
hai una particella
tra molte particelle e ognuna di queste
ragazzi cerca di allinearsi con i suoi vicini
come meglio può e avendo allineato le mosse
quindi immagina di fare tutto questo a Padova tu
può fare questo una vera e propria impersonificazione
quello che troverai è che se l’ errore
che gli agenti di HP fanno in linea con lui
piccolo e se il numero di vicini è
grande quindi questo stato in cui tutti sono
in media si muove nella stessa direzione
è favorito ciò che è in realtà è
riparato da qualche interazione se il rumore
è alto o la densità è se si ottiene
uno stato casuale quindi non è quello
diverso in qualche modo da come
qualcosa diventa magnetico
e sai che non fallirà
interi o qualcosa è cristallino e
basse temperature e liquidità
condizioni quelle idee mentali sono state
usato con molto successo per capire
fenomeni
tuttavia questa è una teoria soddisfacente di
questa speciale organizzazione del modello
della foto ma penso al
i meccanici non capiscono il tessuto come
materiale capiresti qualsiasi Kanak così
abbiamo avuto questo problema alcuni anni fa
e detto sguardo torna alle particelle
Supponiamo che abbiano una divisa in breve
fornitura di energia e ciascuna parte è capace
di propulsione stessa ora come fa
si confronta sia agendo sulla
medio intorno hanno detto tutto ciò che spinge
le nostre altre particelle intorno a sé reciprocamente
spingere è un meccanismo di propulsione questi
sono sistemi non sistemi in cui ti trovi
esercitando la forza totale nelle donne così
profilo di forza attorno a ciascuna particella
ha due bit di avvolgimento in opposto
direzione ciò che chiamiamo o questi
oggetti come questa fabbrica qui o
questa alga disturba il medium in giro
loro stessi in modi caratteristici
significato posteriore spingendo fuori il fluido
il suo asse lungo l’alga ma ti tipo di
nuoto a rana
tirandolo attraverso un piccolo asse
se pensi a questi problemi
collettivamente piuttosto che un singolo
livello di particelle che era già stato
fatto per i meccanici si formula cosa
equivale a una generalizzazione di qualcosa
i principali studenti di ingegneria ti apprendono
può costituire la meccanica del continuo di
attivo no
correzioni di ciò che direbbe eccitato
pensa a loro non come individui
particelle media continua e riempire il
trasportatori meccanici quindi questo è quello che
è successo inizialmente nella nostra ricerca e
poi a Parigi, in Presidente, fece lo stesso
cosa che pensa non di collezioni di
organismi che si muovono attraverso un fluido ma di
quello che succede dentro ognuno di loro
vende i loro esperimenti questo è un
concetti di patibolo polimerico là dove
sono motori molecolari
di nuovo questo sistema combinato lo farai
fare l’objet più Angelica Bachchan così il
stesse equazioni emerse sifilide X mortale
e questo è il motivo per cui è quello che abbiamo ottenuto
La curiosità nazista, ma l’altra interessante
perché ho visto qualcosa lavorare
meccanica delle cellule la meccanica di detto
aggrega quindi hai una possibilità a
rispondendo ad alcune delle domande che ho
posato un paio di diapositive ok ora questo
non era solo una descrizione questo è un
bel ragazzino ha predetto una coppia
di conseguenze piuttosto dirette
risulta con raccolta di questi
particelle e tu misura la viscosità
ricordo e lo si confronta con il
la stessa collezione di quelle particelle sono
morto ma ancora presente quindi i ragazzi
che nuotare in questo modo rende la sospensione
più viscoso di quando sono morti e
i ragazzi che nuotano cucinando fanno il
sospensione meno viscosa di quando loro
attacco quindi questa è una semplice immagine che
puoi capire semplicemente guardando dentro
questo giardino farai un set di a
fluire in questo modo allineare questi filamenti
non tirano indietro il flusso, si imposta un flusso
così allinea i fori che spingono indietro
dallo stesso libro quindi questo diminuirà
la salsa sembra aumentare te stesso
queste semplici idee sono state testate ora
vario
anche con pochissime formulazioni
negli ultimi anni e di recente
come l’anno scorso c’è stato davvero
confermato incredibilmente in un insieme di molto
bella esperienza e l’altra predizione
Supponiamo tu abbia uno stato di alleanza
di tanto immaginato fuoco mortale, ma questo è
tipo di fatto mi sono allineato tutti
lui è quel palcoscenico sostenibile era a
grappolo di molecole morte
che affermava che questa organizzazione sarebbe rimasta
stabile e quattro po ‘di distanza cosa
succede a ciascuno di questi ragazzi ha simpatia
entro specificato si scopre se lo hai
ha questo genere di cose in una fase che è
tutti in fila in quel modo se tu
disturbarlo leggermente come questo imposta
pavimenti che rendono ulteriormente il
disturbo andare nella stessa direzione così
metti anche un gruppo di estrattori
insieme così continuamente
instabile a questo ballo di disturbo
fotocamera questo disturbo che distorcono e
il flusso spontaneo viene impostato in modo specifico
video allineato sette particelle tedesche è
che qui facciamo solo flussi autogestiti
in esso puoi vedere che sto ricevendo tutto il
tempo e questa idea interessante era
confermato piuttosto magnificamente in diversi
esperimenti ma in particolare in
esperimenti guardando ciò che non era
all’interno di una cella questo è il nucleo di a
cell e hai questo vlog qui che
sta andando in tondo sicuramente io
usa un minuto così hai la cella
basato su alcuni pirati polimerici seduti
c’è il confine è fisso e la cella
è il nucleo che gira effettivamente perché lo è
sta succedendo
sta accadendo fondamentalmente a causa di
l’effetto che abbiamo appena parlato con un ventilatore se
guardi l’ambiente circostante
nucleo si trovano questi siti in carbonio
i filamenti sono tutti un tipo di oggetto
una linea ma con una leggera distorsione e
questo è il flusso circolante in corso su quello
il flusso ha un profilo che possiamo
calcola e lei si confronterà con il
valore misurato e mantiene
qualitativamente sembra molto simile al
anche i tassi di rotazione sono molto simili
e quindi questa è una conferma brutale
Qualcosa su una parte inizialmente
livello di organismi
ha detto che abbiamo scoperto dentro una volta ha detto
ci saranno molti altri test di questo
l’idea e l’antenna sono molto piacevoli
alleanza attiva
inizia da solo e ora si muove
distanza di organismi e cellule uno dei
le cose di cui ho parlato prima erano come
imiti il periodo di auto-propulsione
prima ancora che alcune unità del parco si trovassero là
sono macchine e ci sono motori a orologeria
e le cose, ma il bestiame, semplicemente tu
disciplina e sulla polpa di legno scala Angus
bene un modo interessante per farlo è prendere un
oggetto come questo questo è il ciclo termina a
po ‘più di spessore come questo sarebbe dire una
il flagman lo mise in un mezzo contenente
chimica che questo bit di catalizzatore produce a
rottura Ceylan in ossido allora cosa
successo hai uno squilibrio il
distribuzione di perossido di idrogeno su
due lati possono essere meno dal catalizzatore
lato e l’altro lato questo darà
salire a a
[Musica]
ascoltare avvicinarsi alla superficie è
buono il nostro nuotatore così il nostro interesse era in
dicendo okay puoi farlo ma
puoi fare particelle ancora più piccole?
forse le particelle non sono realmente propulsive
loro stessi ma c’è un gradiente in
alcune particelle chimiche cubiche hanno fatto
a casa il punto in direzione di
gradiente e poi nuotare verso di esso o
corrono via da qualcosa così si gira
fuori puoi voglio diffondere il mio
dettagli pratici, ma cosa puoi fare
fondamentalmente è possibile progettare il backer
o catalizzatore sulla particella e il
schema di come le particelle solide
superficie interagente e creare particelle
quale avrà desiderato fabbrica di chemio
colpa se possono sedersi possono orientarsi
e segnalarsi l’un l’altro tramite il
separatamente usando intorno e si può ottenere
tutti i tipi di modelli interessanti questo
è interessante lavoro in corso un altro ancora
Io sono il modo più sciocco di imitare la motilità
diventerà chimico per essere molto googley
la Pasqua fisica ottiene la superficie e
sprinkler che dire del lato sbagliato e
oggetto come questo piccolo bastone nella mia mano
tu lo metti su quello e io posso tremare
la superficie su e giù molto velocemente allora
questi oggetti saranno sballottati e
scendi così e se i due fini
della festa di queste canne sono diverse
la meccanica dei contatti è diversa quando
questa fine colpisce o quella fine colpisce in questo modo
e così questo motore inizierà a saltellare
preferibilmente preferibilmente in uno
direzione cambia l’identità stessa
perché il sistema è un po ‘rumoroso
quindi se si guarda a una singola particella è
farà qualcosa di simile
rendilo grande, quindi è un piccolo partner
parlare è la superficie è il mio trucco
e giù sei per simulazione
le particelle del proprio piatto del film stanno raccontando
quale veicolo che è tutto il cibo questo
è un’idea che un gruppo di Tokyo ha avuto
quando facciamo l’idea e diciamo se hai
una collezione di tali particelle saranno loro
formare un blocco organizzato così inizialmente noi
studiato questo per particelle di cui due
le estremità erano le stesse e testate alcune
apparenti violazioni delle nostre teorie di
materia attiva e si è rivelato proprio lì
dopo che abbiamo deciso di studiare le miscele di
questo tipo di particelle e sbagliato
particelle così Google Iasi studia il
correzione di piccole rocce come questa
circondato da un mucchio di api perché
sperimenta le aste che valgono un ottone e
il mondo della spiaggia e abbiamo bisogno è un po ‘
grandi oggetti bene e ho sbagliato quando sono
un falso e hanno trovato inizialmente
niente può essere interessante tu hai un
un mucchio di bacchette di perle che sono
anche correndo come se volessero andare
da qualche parte le perline stanno arrivando
il modo e sembra ragazzo okay
prendi lo stesso sistema e studialo
mantenendo il numero non aumentando il
numero di queste particelle mobili a punta
aumentando solo la concentrazione
atleti e davanti ai tuoi stessi occhi
vedrà che le aste
organizzarsi in modo coerente
tutti iniziano a muoversi nel
lo stesso senso i sensori della barretta non sono
completamente sicuro che non stanno cadendo
l’un l’altro ma riescono ad allineare ciascuno
altro e così incredibilmente così quello che eravamo
in grado di mostrare anche l’ effetto lugubre
non è un artefatto di avere te mura
può ripetere questa cosa in un fedele
computer meccanicamente fedele
simulazione puoi vedere questo floccaggio
fenomeno capita anche in un computer
simulazione in cui il sistema ha no
confini
puoi capirlo come dispositivi preferiti
guardando da vicino ciò che sta accadendo in
questa relazione qui è una canna che si muove
il modo qui è il flusso di perle intorno ad esso
notare che a una certa distanza il
le sfere si muovono allo stesso modo di distruggere
la distanza fino a cui quel movimento
persiste nella stessa direzione ottiene
sempre più a lungo mentre aumenti il
concentrazione dei battiti l’altra
parte della storia l ‘ altra parte del
la storia è che se hai una canna
indicando in questo modo diciamo seduti in a
mezzo di perline che scorre in quel modo che clave
l’ asta girerà il punto a destra
direzione
questo è anche uno di questi puoi vedere il
studio al computer se non altro se tu
posa un mantello dallo schermo
questo ragazzo inizierà a girare così è
troppo ballo porta a feedback positivi
tra la canna fa battere sul
batte allineare le canne che puoi fare
questo amatore ma capisco il
equazione perché è la quantità totale e
in modo predittivo di quale densità sarà questo
cosa sei coerente spontaneamente
prendi questo, lo faremo tutto il
bene quindi intendiamo continuare così
area interessante
dato principalmente dalla tua curiosità come
questi piccoli sistemi ridicolmente semplici
ancora più complicato cellulare
sistemi o puntelli di parole e speciali
proprietà spettacolari
speriamo che la speranza di questa comprensione
importa in uno spazio fortemente guidato ma
anche nel libro che è più profondo
la comprensione dei fondamentali lo farà
in definitiva
una delle applicazioni che sarai in grado
capire la valenza della batteria della divisione cellulare
e il tessuto migliore sarai in grado di
capire come in questi sistemi divertenti a
piccolo numero di articoli mobili che è
in grado di scalare un gran numero di normali
ipotesi sfera silenzio dei battiti
quella cella salta su e giù
pone uno per le probabilità questo sarà questo
fisica davvero fantastica e c’è il
potenziale per un’applicazione reale nelle aree
che vanno dall’ingegneria
quindi loro sistemi leggermente diversi se
guardi questi modelli locali che hai
stato aggiungendo un po ‘di realismo in questo modo
richiede tempo per uno di questi ragazzi a
intelligente con i vicini e riorientare e
interazione di uno di questi ragazzi l’uno
di fronte potrebbe non essere lo stesso di
uno di questo ragazzo è quello dietro
questi effetti colpiscono tradizionalmente
caratteristiche come le tombe agricole e il
instabilità divertenti e questo è lavoro
che attualmente sta succedendo, così sono io
chiuso però giusto in tempo
i mezzi per ciò che abbiamo in questo attivo
questione di punto di vista un paradigma per
comprensione in meccanica e da allora
il tuo pop è un ottimo di solito enorme
gamma di scale con implicazioni per
molto seriamente esattamente Hughes
è importante ottenere il generale
principi giusti e rendere robusto no
le regioni specifiche del modello prima perché tu
può ottenere quelli proprio lì altre cose
cadrà e alcuni di quelli che davvero
iniziare con girare a destra e abbiamo a
molto divertente studiare orologi artificiali
con quello chiudo
tu
[Musica]