Dans les années récentes, actif, les particules automotrices suscitent un intérêt croissant au sein de la communauté scientifique. Les exemples de particules actives et de leurs systèmes sont nombreux et très divers, allant des films de bactéries aux volées d'oiseaux ou aux foules humaines. Ces systèmes peuvent présenter un comportement inhabituel, qui est difficile à comprendre ou à modéliser.

À cette fin, des modèles à grande échelle de particules actives étaient examinés par des experts de Leicester, afin de comprendre les principes de base sous-jacents à la dynamique des particules actives et de les appliquer dans un scénario de stratégie d'évacuation pour les clients dans un lieu surpeuplé. De façon inattendue, les "super-particules" broyées dans un mouvement circulaire ont été découvertes par les physiciens de Leicester qui ont par la suite inventé le phénomène comme "swirlonique".

Le « tourbillon » – un nouvel état de matière active – présentait un comportement étonnant par lequel, au lieu de se déplacer avec accélération, les groupes de quasi-particules se sont déplacés avec une vitesse constante, proportionnel à la force appliquée et dans le même sens de la force. Cette conduite viole apparemment la deuxième loi de Newton, actuellement enseigné dans les écoles secondaires à travers le Royaume-Uni.

Le professeur Nikolai Brilliantov, qui a dirigé l'enquête à l'Université de Leicester, a déclaré :"Nous avons été complètement déconcertés de voir comment ces quasi-particules tourbillonnent dans la matière active, se comportant comme des super-particules individuelles avec des propriétés surprenantes, notamment ne pas se déplacer avec l'accélération lorsqu'une force est appliquée, et fusionnant lors de la collision pour former des tourbillons d'une plus grande masse.

"Ces modèles ont déjà été observés pour des animaux à différents stades d'évolution, allant des vers et insectes végétaux aux poissons, mais plutôt comme des structures singulières, pas comme une phase qui borde d'autres phases, ressemblant aux phases gazeuse et liquide de la "matière normale".

Professeur Ivan Tioukine, Le directeur de la recherche en mathématiques appliquées a déclaré :« Il est toujours passionnant d'envisager d'approfondir notre compréhension de nouveaux phénomènes et de leurs principes physiques directeurs. Ce que nous savons à ce jour est bien inférieur à ce qu'il y a à savoir. de la connaissance cachée. Cela nous laisse avec l'éternelle question :« que ne savons-nous pas d'autre ? »

Le monde des particules actives a de nombreuses applications pratiques notamment dans les domaines de pointe de l'intelligence artificielle, données spatiales et robotique. Étant donné que l'une des applications pratiques possibles des particules actives pourrait être l'auto-assemblage, Les experts de l'Université de Leicester conviennent qu'il est essentiel que les physiciens continuent de faire pression pour des découvertes basées sur des travaux de simulation. Cela garantira que dans la vraie vie, matériaux, les substances et les groupes fonctionnent de manière fiable, attendu et prévisible, sans incertitudes inévitables.

L'étude est publiée dans Rapports scientifiques .