Synchronous and Fully Steerable Active Particle Systems for Enhanced Mimicking of Collective Motion in Nature

集体运动 活性物质 微尺度化学 集体行为 群体行为 植绒(纹理) 生命系统 运动(物理) 稳健性(进化) 生物系统 经典力学 计算机科学 物理 纳米技术 材料科学 人工智能 生物 社会学 数学教育 人类学 基因 细胞生物学 量子力学 生物化学 数学
作者
Zhihan Chen,Hongru Ding,Pavana Siddhartha Kollipara,Jingang Li,Yuebing Zheng
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (7) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adma.202304759
摘要

Abstract The collective motion observed in living active matter, such as fish schools and bird flocks, is characterized by its dynamic and complex nature, involving various moving states and transitions. By tailoring physical interactions or incorporating information exchange capabilities, inanimate active particles can exhibit similar behavior. However, the lack of synchronous and arbitrary control over individual particles hinders their use as a test system for the study of more intricate collective motions in living species. Herein, a novel optical feedback control system that enables the mimicry of collective motion observed in living objects using active particles is proposed. This system allows for the experimental investigation of the velocity alignment, a seminal model of collective motion (known as the Vicsek model), in a microscale perturbed environment with controllable and realistic conditions. The spontaneous formation of different moving states and dynamic transitions between these states is observed. Additionally, the high robustness of the active‐particle group at the critical density under the influence of different perturbations is quantitatively validated. These findings support the effectiveness of velocity alignment in real perturbed environments, thereby providing a versatile platform for fundamental studies on collective motion and the development of innovative swarm microrobotics.

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
as完成签到 ,获得积分10
1秒前
卡乐李完成签到,获得积分10
2秒前
安嫔完成签到 ,获得积分10
6秒前
桃花扇完成签到,获得积分10
7秒前
flj7038完成签到,获得积分10
9秒前
jaytotti完成签到,获得积分10
11秒前
清脆的机器猫完成签到,获得积分10
12秒前
新帅完成签到,获得积分10
13秒前
FZz完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
Song完成签到 ,获得积分10
15秒前
六六发布了新的文献求助10
18秒前
喜羊羊完成签到,获得积分10
18秒前
科研猫完成签到,获得积分10
21秒前
大意的火龙果完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
开朗豪英完成签到 ,获得积分10
31秒前
蓝景轩辕完成签到 ,获得积分10
32秒前
32秒前
hiraabb完成签到 ,获得积分10
35秒前
ymxlcfc完成签到 ,获得积分0
38秒前
firewood完成签到,获得积分10
43秒前
PHI完成签到 ,获得积分10
45秒前
美丽凛完成签到 ,获得积分10
46秒前
48秒前
笑观天下完成签到,获得积分10
53秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
lulu发布了新的文献求助20
57秒前
Hello应助dracovu采纳,获得10
58秒前
Reader完成签到 ,获得积分10
59秒前
Jerry完成签到,获得积分10
59秒前
STEMOS完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhang568完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gincle完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
群青完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6554154
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8339033
关于积分的说明 17864821
捐赠科研通 5670703
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2939899
邀请新用户注册赠送积分活动 1915770
关于科研通互助平台的介绍 1785125