具有环境反馈的运动生物晶体自旋

集体旋转在主动物中常见，增强了内聚性、运输和混合。它们通常归因于由于固有粒子手性、单位间扭矩生成互动或几何约束导致的手性非相互作用动力学。然而，我们在此发现了一种不同的旋转有序机制，其中动态环境协调非手性主动粒子自组织成展现持续集体类固体旋转的生物晶体。在中等密度下，一组被动布朗运动粒子的波动 landscape 的反馈稳定了避让障碍的 run-and-tumble 代理的大型生物晶体。令人惊讶的是，这种环境反馈还产生了具有质量不同动力学的生物晶体：集体类固态旋转出现在具有长持久时间接近球形运动的粒子上，而非采用常规增强扩散的粒子。除了揭示主动物中一种新的集体旋转有序途径外，这些发现凸显了动态环境在自组织中的根本作用，并建议环境中介设计原理用于具有非常规动力学响应的活性材料。