La separación de fases inducida por la motilidad es un fluido similar a Maxwell con un cruce extendido y no monótono

Área de la Ciencia:

• Ciencia de coloides e interfaces
• Física de materia blanda
• Ingeniería de materiales

Sus antecedentes:

• La separación de fases inducida por la motilidad (MIPS) es un fenómeno clave en las suspensiones coloidales activas, pero sus propiedades mecánicas no se comprenden bien.
• Los sistemas activos, a diferencia de los sistemas de equilibrio, exhiben comportamientos únicos impulsados por la autopropulsión.
• La comprensión de la reología es vital para el aprovechamiento de las suspensiones activas en la ciencia de materiales.

Objetivo del estudio:

• Investigar el comportamiento reológico de suspensiones coloidales activas bajo cizallamiento.
• Explorar cómo la MIPS influye en las propiedades mecánicas de estos sistemas.
• Comparar la reología de MIPS activas con sistemas pasivos.

Principales métodos:

• Simulaciones de partículas activas de Brown pseudo-duras bajo cizallamiento constante y oscilatorio.
• Análisis de los módulos de almacenamiento y pérdida en varios niveles de densidad y actividad.
• Comparación con sistemas de partículas pasivas en coexistencia líquido-gas.

Principales resultados:

• Las suspensiones activas que exhiben MIPS se comportan como fluidos viscoelásticos tipo Maxwell.
• Se observa adelgazamiento por cizallamiento en una amplia gama de densidades y actividades.
• La frecuencia de cruce muestra una dependencia no monótona de la actividad, a diferencia de los sistemas pasivos.

Conclusiones:

• Las fuerzas activas y las fases fuera de equilibrio impactan significativamente las propiedades mecánicas de las suspensiones.
• La respuesta reológica de los sistemas MIPS es distinta de sus análogos pasivos.
• Este trabajo proporciona información crucial sobre la mecánica de la materia activa para aplicaciones en materiales.