Chiral Locomotion Transitions of an Active Gel and Their Chemomechanical Origin

化学 生物物理学 化学物理 计算化学 生物
作者
Haodi Yu,Lin Ren,Yunjie Wang,Hui Wang,Meng Zhang,Changwei Pan,Ling Yuan,Jiujun Zhang,Irving R. Epstein,Qingyu Gao
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (6): 5182-5188 被引量:8
标识
DOI:10.1021/jacs.4c15550
摘要

Transitions between chiral rotational locomotion modes occur in a variety of active individuals and populations, such as sidewinders, self-propelled chiral droplets, and dense bacterial suspensions. Despite recent progress in the study of active matter, general principles governing rotational chiral transition remain elusive. Here, we study, experimentally and theoretically, rotational locomotion and its chiral transition in a 2D polyacrylamide (PAAm)-based BZ gel driven by Belousov–Zhabotinsky reaction–diffusion waves. Analysis reveals that the phase difference (Δφ) between orthogonal components of kinematic quantities, such as chemomechanical force, displacement, and velocity, determines rotational chirality, i.e., chiral locomotion transition occurs when Δφ changes sign. This criterion is illustrated with a kinematic equation, which can be applied to biological and physical systems, including super-rotational/superhelical locomotion reported recently during E. gracilis swimming and sperm navigation. This work has potential applications for the design of functional materials and intelligent robots.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
molihuakai应助llei采纳,获得10
2秒前
3秒前
小羊完成签到 ,获得积分10
4秒前
mu发布了新的文献求助10
4秒前
三水应助Orisol采纳,获得10
6秒前
6秒前
所所应助辛勤语海采纳,获得10
7秒前
7秒前
Zslf完成签到,获得积分20
7秒前
希望天下0贩的0应助cxy采纳,获得10
7秒前
Lucas应助li采纳,获得10
7秒前
7秒前
9秒前
qinxue应助KBRS采纳,获得10
10秒前
JeromineJade完成签到,获得积分10
11秒前
NexusExplorer应助文艺的冬卉采纳,获得10
11秒前
寒食发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
墨雪归青发布了新的文献求助10
14秒前
冰冰发布了新的文献求助10
14秒前
JiangY完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
cc完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
胡图图完成签到,获得积分10
18秒前
Ceaser完成签到,获得积分10
19秒前
杨天天发布了新的文献求助10
19秒前
liang19640908完成签到 ,获得积分0
20秒前
20秒前
LT发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
qinxue应助KBRS采纳,获得10
21秒前
22秒前
yyyllovohi完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Child and Adolescent Mental Health 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7599959
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9176120
关于积分的说明 19647859
捐赠科研通 7176078
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268564
关于科研通互助平台的介绍 2433035
邀请新用户注册赠送积分活动 2262135