非互易活性固体中做功循环的选择性激发
软凝聚态物质
2024-10-24 v1 统计力学
生物物理
摘要
活性物质中涌现的非互易性驱动了超越平衡系统行为的自组织态的形成。结合实验、理论和模拟，我们证明了由活的海星胚胎组成的活性固体可以在稳定的涨落稳态和振荡稳态之间自发转变。这些非平衡稳态源于微观尺度上两种不同的手征对称性破缺机制：单个胚胎的自旋导致宏观的奇弹性响应，以及其旋转轴的进动导致活性陀螺弹性。在振荡态中，我们观察到可以通过机械扰动激发的长波长光学振动模式。引人注目的是，这些可激发的非互易固体由于耦合的振动模式，无需循环协议即可产生非平衡功。我们的工作引入了一类新型的可调谐非平衡过程，为设计和控制软体机器人集群和自适应活性材料提供了框架，同时为在工程系统中利用非互易相互作用开辟了新的可能性。
引用
@article{arxiv.2410.18017,
title = {Selective excitation of work-generating cycles in nonreciprocal living solids},
author = {Yu-Chen Chao and Shreyas Gokhale and Lisa Lin and Alasdair Hastewell and Alexandru Bacanu and Yuchao Chen and Junang Li and Jinghui Liu and Hyunseok Lee and Jorn Dunkel and Nikta Fakhri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18017},
year = {2024}
}