可再生活性物质中的激发性与行波

活性与可再生性是生命物质的显著特征,二者共同构成一类我们称之为可再生活性物质的新材料体系。细胞骨架即为一典型例证:肌球蛋白丝结合于肌动蛋白网络,施加收缩应力,并经历持续的应力/应变依赖性周转,从而同时充当力的产生者与传感器。由于作用与响应相互独立所导致的非互易性,此类生命物质展现出反常的力学性质,如无吸引力的相分离、易碎性以及力链。本文表明,活性与周转之间的相互作用以行波与脉冲以及时空混沌的形式产生了力学激发性。我们系统地研究了行脉冲的成核、运动与形状,并通过边界层分析建立了同宿轨道的存在性。解析结果得到了对控制偏微分方程详细数值分析的支持。本研究对多种细胞环境(包括孤立黏附细胞与组织内的汇合细胞)中观察到的力学激发性具有重要意义。