形状各向异性主导主动棒状体的组织：群集、湍流、群集和拥堵

单个构件的形状各向异性在创建特殊结构和控制平衡系统中的相行为方面发挥着关键作用。我们进行了结合实验和模拟研究，利用光驱动的自组织棒状体来检验何时以及如何形状诱导的对齐以及刚性和水动力相互作用如何支配自组织。改变棒状体的横截面比例和面积分数导致系统从主动 Brownian 运动演变为群集、主动湍流、群集、大规模聚集和拥堵。状态图概括了新兴行为，时空分析揭示了不同状态中的显著数字波动。这种最小模型为理解生物棒状微运动员的自组织提供了洞见，使能够将物理机制与生物机制分离。我们的结果为可编程合成活性材料的设计规则提供了指导，并突出了与细菌群集和其他生物程序装配之间的相似性。