Estudios de Segregación espontánea para partículas autopropulsadas con volumen excluido

GRIGERA T. S.; ALBANO E. V.; ALEJANDRO SEIF; WOLFGANG PAUL; BAGLIETTO G.

La Plata

Congreso; 102 Reunión de la Asociación Física Argentin; 2017

Desde colonias de bacterias a micro-nadadores sintéticos autopropulsados, los sistemas de materia activa conforman una gran área de estudio en temas de materia blanda. La habilidad de autopropulsarse libera a estos sistemas de ciertas restricciones clásicas de la termodinámica, llevando a que estos controlen su propio movimiento y afecten al entorno en que se desplazan.  Es mediante modelos mínimos, que el estudio de la materia activa pretende incorporar a la materia viva en el campo de la materia condensada. Debemos recordar, que las realizaciones naturales de la materia viva son el opuesto de minimales, de manera que la comparación entre experimento y teoría por ahora debe mantenerse a un nivel mayormente  cualitativo. En nuestro trabajo, mediante simulaciones de Dinámica Molecular bidimensionales, hemos estudiado los efectos del volumen excluido para una mezcla binaria partículas autopropulsadas. Lo que las distingue, es su velocidad, manteniéndose ambas constantes en módulo. Observamos que ésta dinámica de partícula rápida vs partícula lenta, en algunos casos, lleva a un proceso de auto-ensamblado (self-assembly) donde se crea una suspensión de partículas lentas desplazándose sobre lo que podría describirse como un líquido de partículas rápidas.  Fijando la velocidad de las partículas rápidas y usando la velocidad de las partículas lentas como parámetro de orden, encontramos una transición de segregación no-segregación, a medida que aumentamos la diferencia entre las velocidades.