无序环境中胶体群的畸变与破坏

鸟群、兽群和虫群如何在无序环境中行进？这个问题不仅对野外的动物群体至关重要，而且对集体机器人技术的几乎所有应用以及由合成运动单元组成的活性物质也至关重要。与此形成鲜明对比的是，除了极少数例外，我们迄今为止对群集运动的物理理解仅限于均匀介质。本文解释了集体运动如何在几何无序中存续。为此，我们将运动胶体穿越随机微加工障碍物的实验与分析理论相结合。我们解释了无序和弯曲弹性如何竞争，以沿着稀疏的河流状网络引导极性群的流动，这些网络类似于在驱动凝聚态物质中超越塑性脱钉后发现的那些网络。进一步增加无序度，我们证明集体运动以一级相变的形式被抑制，这对所有极性活性物质具有普适性。