细胞组织顶点模型的反常弹性
软凝聚态物质
2022-07-04 v2
摘要
用于描述细胞组织的顶点模型，其能量由每个细胞面积与周长偏离目标值的程度控制。面积与周长之间受约束的非线性关系导致了新的力学响应。此处我们对一个高度简化的模型给出平均场处理：无拓扑重排的正多边形均匀网络。由于所有多边形以相同方式变形，我们仅需分析单个多边形（细胞）的基态与对变形的响应。该模型呈现出已知的流体/相容态（细胞可同时满足目标面积与周长）与刚性/不相容态之间的转变。%刚性类固态具有单一带隙基态。我们计算并测量了对多种变形协议的力学抵抗，发现于刚性起始处（存在单一零能基态时），%我们表明在不相容态（存在单一受阻基态）中，线性弹性甚至无法描述对无穷小变形的力学响应。特别地，我们识别出互易性的破缺，表现为压缩与拉伸载荷下模量不同，意味着能量泛函的非解析性。我们给出构型空间中的图像表示，揭示顶点模型的复杂弹性响应源于两组不同参考态（分别与目标面积和目标周长相关）的存在。
引用
@article{arxiv.2109.10407,
title = {Anomalous elasticity of cellular tissue vertex model},
author = {Arthur Hernandez and Michael F. Staddon and Mark J. Bowick and M. Cristina Marchetti and Michael Moshe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.10407},
year = {2022}
}