MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
■001000017357637
■00520260202103540
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798291538630
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32040842
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aGulati,  Paarth.
■24510▼aPhase  Separation  and  Interfaces  in  Active  Liquid  Crystals
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  California,  Santa  Barbara▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a178  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Marchetti,  M.  Cristina.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Santa  Barbara,  2025.
■520    ▼aActive  matter  systems  are  made  up  of  energy-consuming  units  that  drive  themselves  and  lead  to  collective  behaviors  far  from  equilibrium.  These  systems  show  up  in  biology  or  can  be  generated  synthetically,  and  they  are  often  chaotic.  But  that  chaos  is  also  full  of  possibility.  If  we  can  learn  how  to  control  or  regulate  active  flows,  we  can  uncover  universal  principles  underlying  biological  organization  and  find  new  ways  to  design  functional,  responsive  materials.This  thesis  explores  one  promising  direction  for  such  control.  We  study  mixtures  where  an  active  nematic  fluid  coexists  with  a  passive  fluid  and  the  mixture  undergoes  phase  separation.  This  exploration  is  inspired  by  both  materials  science,  where  multiphase  systems  are  used  to  tune  mechanical  response,  and  biology,  where  intracellular  phase  separation  is  actively  regulated  and  helps  organize  cellular  function  and  response.  Using  a  continuum  model  that  combines  a  conserved  density  field  with  nematic  order,  we  explore  how  active  stresses  and  phase  separation  shape  each  other  and  give  rise  to  new  emergent  behavior.We  find  that  interfaces  in  these  systems  can  support  traveling  waves  driven  entirely  by  active  stresses,  in  the  absence  of  inertia,  which  can  be  understood  as  a  non-reciprocal  coupling  between  the  interface  fluctuations  and  the  internal  orientational  degrees  of  freedom  of  the  active  fluid.  At  larger  activities  the  nonlinear  dynamics  produce  asymmetric  undulations,  which  transition  to  spontaneous  self-folding  of  the  interface.  This  offers  a  new  way  to  measure  bulk  activity  from  interface  dynamics  in  experimental  realizations,  and  a  technique  to  engineer  active  micro-emulsions.  In  a  bulk  system,  we  show  how  active  flows  can  arrest  coarsening  and  generate  dynamical,  connected  filamentary  networks  of  the  active  fluid.  This  finding  can  allow  for  precise  control  of  the  fluid  microstructure  and  opens  up  a  route  for  dynamical  control  of  its  bulk  rheological  properties.  The  results  presented  in  this  thesis  show  that  activity  and  phase  separation  together  can  create  dynamical  structures  that  are  both  self-organized  and  controllable.Altogether,  this  work  offers  a  minimal  framework  for  understanding  how  local  energy  injection  and  compositional  demixing  can  combine  to  structure  nonequilibrium  matter.  It  opens  the  door  to  more  robust  control  strategies  in  active  systems  and  suggests  new  perspectives  for  engineering  soft  materials.
■590    ▼aSchool  code:  0035.
■650  4▼aPhysics
■650  4▼aCondensed  matter  physics
■650  4▼aComputational  physics
■653    ▼aActive  matter  systems
■653    ▼aNematic  fluid
■653    ▼aAsymmetric  undulations
■653    ▼aRobust  control  strategies
■690    ▼a0605
■690    ▼a0611
■690    ▼a0216
■71020▼aUniversity  of  California,  Santa  Barbara▼bPhysics.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-02B.
■790    ▼a0035
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17357637▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books