En años recientes, activo, Las partículas autopropulsadas han recibido un interés creciente entre la comunidad científica. Los ejemplos de partículas activas y sus sistemas son numerosos y muy diversos, que van desde películas de bacterias hasta bandadas de pájaros o multitudes humanas. Estos sistemas pueden demostrar un comportamiento inusual, que es difícil de entender o modelar.

Para tal fin, Los expertos en Leicester estaban examinando modelos a gran escala de partículas activas, para comprender los principios básicos que subyacen a la dinámica de partículas activas y aplicarlos en un escenario de una estrategia de evacuación para clientes en un lugar concurrido. Inesperadamente, los físicos de Leicester tropezaron con las "superpartículas" que se molían en un movimiento circular y posteriormente acuñaron el fenómeno como "remolinos".

El 'remolino', un estado novedoso de la materia activa, mostró un comportamiento sorprendente en el que, en lugar de moverse con aceleración, los grupos de cuasi-partículas se movieron con una velocidad constante, proporcional a la fuerza aplicada y en la misma dirección de la fuerza. Esta conducta aparentemente viola la Segunda Ley de Newton, actualmente se enseña en escuelas secundarias en todo el Reino Unido.

El profesor Nikolai Brilliantov, que dirigió la investigación en la Universidad de Leicester, dijo:"Estábamos completamente desconcertados al presenciar cómo estas cuasi partículas se arremolinan dentro de la materia activa, comportarse como superpartículas individuales con propiedades sorprendentes que incluyen no moverse con aceleración cuando se aplica fuerza, y fusionándose tras la colisión para formar remolinos de una masa mayor.

"Estos patrones se han observado previamente en animales en diferentes etapas de evolución, que van desde gusanos e insectos de plantas y animales hasta peces, sino como estructuras singulares, no como una fase que bordea otras fases, asemejándose a las fases gaseosa y líquida de la 'materia normal' ".

Profesor Ivan Tyukin, El Director de Investigación en Matemáticas Aplicadas dijo:"Siempre es emocionante considerar la posibilidad de profundizar nuestra comprensión de los fenómenos nuevos y sus principios físicos rectores. Lo que sabemos hasta la fecha es mucho menos de lo que hay que saber. El fenómeno del 'remolino' es parte de la punta del iceberg del conocimiento oculto. Nos deja con la eterna pregunta:'¿qué más no sabemos? "

El mundo de las partículas activas tiene muchas aplicaciones prácticas, incluso en los campos de vanguardia de la inteligencia artificial, datos espaciales y robótica. Dado que una de las posibles aplicaciones prácticas de las partículas activas podría ser el autoensamblaje, Los expertos de la Universidad de Leicester están de acuerdo en que es esencial que los físicos sigan presionando para obtener descubrimientos basados ​​en el trabajo de simulación. Esto asegurará que en la vida real, materiales las sustancias y los grupos funcionan de forma fiable, esperado y predecible, sin incertidumbres inevitables.

El estudio se publica en Informes científicos .