.Unlocking Nature’s Secret: How Invisible Forces Create Perfect Patterns

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.Unlocking Nature’s Secret: How Invisible Forces Create Perfect Patterns

자연의 비밀을 풀다: 보이지 않는 힘이 완벽한 패턴을 만드는 방법

나선형 결함은 이동 패턴을 생성합니다

Max Planck 역학 및 자기 조직 연구소2024년 12월 20일 나선형 결함은 이동 패턴을 생성합니다 나선형 결함은 이동 패턴을 생성합니다(3D 시각화). 출처: MPI-DS, LMP

새로운 모델은 분자 상호작용이 활성 시스템의 질서를 어떻게 형성하는지 보여줍니다. Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization(MPI-DS)의 Living Matter Physics 부서의 과학자들은 비상호적 상호작용이 활성 시스템의 질서를 강화할 수 있다는 것을 발견했습니다.

그들은 새로 개발된 모델을 사용하여 비상호적 정도가 패턴 형성에 어떻게 영향을 미치는지 보여주었고, 복잡하고 역동적인 시스템의 조직에 대한 더 깊은 통찰력을 제공했습니다. 생물체 내의 비상호적 상호작용 살아있는 물질은 더 단순한 물리적 시스템에서는 발견되지 않는 고유한 특성을 보입니다. 두드러진 예 중 하나는 서로 다른 유형의 입자 간의 불균일한 상호 작용입니다.

예를 들어, 한 분자는 다른 분자에 끌리는 반면, 두 번째 분자는 밀려날 수 있습니다. 이는 포식자가 본능적으로 도망치려는 먹이를 쫓는 방식과 유사합니다. 비상호적 상호 작용이라고 알려진 이 현상은 이전에 보여진 바와 같이 복잡하고 대규모 패턴을 생성할 수 있습니다 .

이러한 패턴은 종종 세포 내의 조직과 같은 살아있는 시스템에서 발견되는 필수 구조와 유사합니다. 비상호성과 패턴 형성 탐구 새로운 연구에서 나브딥 라나와 라민 골레스타니안은 비상호성과 결함 형성 사이의 상호 작용, 그리고 이로 인해 나타나는 패턴에 영향을 미치는 요소를 탐구했습니다.

"일반적으로 더 강한 비상호성은 더 높은 활동을 유발하고 따라서 시스템의 질서가 덜합니다."라고 라나는 설명합니다. "그러나 우리는 사실 그 반대가 사실이며 비상호성이 특정 수준을 초과하면 잘 정렬된 파동 패턴이 형성된다는 것을 발견했습니다." 따라서 새로운 연구는 능동적 시스템의 결함을 제거하고 질서 있는 구조를 만드는 데 있어서 비상호성의 중요성을 강조합니다.

결함 역학에 대한 시뮬레이션 통찰력 과학자들은 숟가락을 만드는 데 사용되는 금속의 전위와 마찬가지로, 질서를 방해하는 자연적으로 발생하는 결함의 물리적 특성을 조사하기 위해 시뮬레이션을 사용했습니다.

"숟가락을 반복적으로 구부리는 형태의 비평형 구동은 더 많은 얽힌 결함을 생성하고 숟가락이 부러질 때까지 강도를 약화시키는 반면, 비상호적 상호 작용은 결함을 제거하고 완벽한 질서를 만드는 경로로 시스템을 구동합니다."라고 골레스타니안은 덧붙였습니다.

그는 "이 놀라운 특성은 비상호적 활성 물질 시스템 응용 분야에 많은 길을 열어준다"고 결론지었습니다. 활동적인 물질 조직에 대한 결론 전반적으로 이 연구는 생명 형성에 중요한 활성 물질 조직의 근간이 되는 기본적인 물리 원리를 밝혀냈습니다.

참고문헌: Navdeep Rana와 Ramin Golestanian의 "비상호 Cahn-Hilliard 모델의 결함 상호작용", 2024년 12월 9일, New Journal of Physics . DOI: 10.1088/1367-2630/ad9859 Navdeep Rana와 Ramin Golestanian의 "비상호 Cahn-Hilliard 모델의 결함 솔루션: 나선과 표적", 2024년 8월 15일, Physical Review Letters . DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.078301

https://scitechdaily.com/unlocking-natures-secret-how-invisible-forces-create-perfect-patterns/

메모 2412211816 소스1. 분석중_[[]]

1.
자연의 비밀을 풀다: 보이지 않는 힘이 완벽한 패턴을 만드는 방법

나선형 결함은 이동 패턴을 생성한다 . 새로운 모델은 분자 상호작용이 활성 시스템의 질서를 어떻게 형성하는지 보여준다. [1]비상호적 상호작용이 활성 시스템의 질서를 강화할 수 있다는 것]을 발견했다.

그들은 새로 개발된 모델을 사용하여 비상호적 정도가 패턴 형성에 어떻게 영향을 미치는지 보여주었고, 복잡하고 역동적인 시스템의 조직에 대한 더 깊은 통찰력을 제공했다.

[1']생물체 내의 비상호적 상호작용
살아있는 물질은 더 단순한 물리적 시스템에서는 발견되지 않는 고유한 특성]을 보인다. 두드러진 예 중 하나는 서로 다른 유형의 입자 간의 불균일한 상호 작용이다.

_[1,1']] 말은 그럴듯 하여도 구체적인 샘플을 가지고 말하는 것을 어려운 모양이다. 비상호작용하는 것은 요소가 서로 알수 없는 이유로 모였다는 것이다. 상호작용할 없는 요소들이 전체 시스템을 강화한다면 이는 재료로 동원된 재료들이 제조자의 의도대로 상품이 되는 것일 수 있다.

군중을 모아서 상술이나 정치적으로 이용하는 것도 시스템의 목적으로 향하는 것이라. 이는 물리적인 현상이 아니라 사회적인 개념이다. 자연이 스스로 이런 일을 벌린다면 물리적인 개념이 아니다. 이를 dbr.ain에 의해 손바닥이 키랄대칭화 되는 것이다. 그것이 물리를 정신이 지배하는 특성일 수 있다.

1-1.
예를 들어, 한 분자는 다른 분자에 끌리는 반면, 두 번째 분자는 밀려날 수 있다. 이는 포식자가 본능적으로 도망치려는 먹이를 쫓는 방식과 유사하다. 비상호적 상호 작용이라고 알려진 이 현상은 이전에 보여진 바와 같이 복잡하고 대규모 패턴을 생성할 수 있다 .

이러한 패턴은 종종 세포 내의 조직과 같은 살아있는 시스템에서 발견되는 필수 구조와 유사하다.

2.비상호성과 패턴 형성 탐구
새로운 연구에서 나브딥 라나와 라민 골레스타니안은 비상호성과 결함 형성 사이의 상호 작용, 그리고 이로 인해 나타나는 패턴에 영향을 미치는 요소를 탐구했다.

일반적으로 더 강한 비상호성은 더 높은 활동을 유발하고 따라서 시스템의 질서가 덜하다. 그러나 우리는 사실 그 반대가 사실이며 비상호성이 특정 수준을 초과하면 잘 정렬된 파동 패턴이 형성된다는 것을 발견했다. 따라서 새로운 연구는 능동적 시스템의 결함을 제거하고 질서 있는 구조를 만드는 데 있어서 비상호성의 중요성을 강조한다.

3.
결함 역학에 대한 시뮬레이션 통찰력 과학자들은 숟가락을 만드는 데 사용되는 금속의 전위와 마찬가지로, 질서를 방해하는 자연적으로 발생하는 결함의 물리적 특성을 조사하기 위해 시뮬레이션을 사용했다.

숟가락을 반복적으로 구부리는 형태의 비평형 구동은 더 많은 얽힌 결함을 생성하고 숟가락이 부러질 때까지 강도를 약화시키는 반면, 비상호적 상호 작용은 결함을 제거하고 완벽한 질서를 만드는 경로로 시스템을 구동한다.

이 놀라운 특성은 비상호적 활성 물질 시스템 응용 분야에 많은 길을 열어준다. 활동적인 물질 조직에 대한 결론 전반적으로 이 연구는 생명 형성에 중요한 활성 물질 조직의 근간이 되는 기본적인 물리 원리를 밝혀냈다.

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Note 2412211816 Source 1. Analyzing_[[]]

1.
Unraveling the Secrets of Nature: How Invisible Forces Create Perfect Patterns

Spiral Defects Create Patterns of Movement . A new model shows how molecular interactions shape the order of active systems. [1]Discovered that non-reciprocal interactions can enhance the order of active systems.

They used their newly developed model to show how the degree of non-reciprocity affects pattern formation, providing deeper insight into the organization of complex, dynamic systems.

[1']Non-reciprocal Interactions in Living Things

Living matter exhibits unique properties not found in simpler physical systems. One prominent example is the non-uniform interaction between different types of particles.

_[1,1']] Sounds good, but it's hard to tell with a concrete sample. Non-reciprocal interactions are elements that come together for unknown reasons. If non-interacting elements strengthen the entire system, it may be that the materials mobilized as materials become commodities as intended by the manufacturer.

Gathering a crowd and using it for commercial or political purposes is also directed toward the purpose of the system. This is not a physical phenomenon but a social concept. If nature does this on its own, it is not a physical concept. This is the chiral symmetry of the palm by dbr.ain. This may be the characteristic of physics being governed by the mind.

1-1.
For example, one molecule may be attracted to another molecule, while the second molecule may be repelled. This is similar to the way a predator instinctively pursues its prey that is trying to escape. This phenomenon, known as non-reciprocal interaction, can produce complex and large-scale patterns, as previously shown.

These patterns often resemble essential structures found in living systems, such as tissues within cells.

2. Exploring Non-Reciprocity and Pattern Formation
In a new study, Navdeep Rana and Ramin Golestanian explore the interplay between non-reciprocity and defect formation, and the factors that influence the patterns that emerge.

In general, stronger non-reciprocity leads to higher activity and therefore less order in the system. However, we found that the opposite is true, and well-ordered wave patterns form when non-reciprocity exceeds a certain level. The new study thus highlights the importance of non-reciprocity in removing defects and creating ordered structures in active systems.

3.
Simulation Insights into Defect Dynamics The scientists used simulations to investigate the physical properties of naturally occurring defects that disrupt order, similar to the dislocations in the metal used to make spoons.

While non-equilibrium actuation, in the form of repeated bending of the spoon, creates more entangled defects and weakens the strength until the spoon breaks, non-reciprocal interactions drive the system along a path of defect removal and perfect order.

This remarkable property opens up many avenues for applications in non-reciprocal active material systems. Conclusions on the organization of active matter Overall, this study has revealed fundamental physical principles that underlie the organization of active matter, which is important for the formation of life.

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sample pms (standard)
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