Onsager's variational principle in active soft matter
Notice bibliographique
Résumé
Onsagers variational principle (OVP) was originally proposed by Lars Onsager in 1931 [L. Onsager, Phys. Rev., 1931, 37, 405]. This fundamental principle provides a very powerful tool for formulating thermodynamically consistent models. It can also be employed to find approximate solutions, especially in the study of soft matter dynamics. In this work, OVP is extended and applied to the dynamic modeling of active soft matter such as suspensions of bacteria and aggregates of animal cells. We first extend the general formulation of OVP to active matter dynamics where active forces are included as external non-conservative forces. We then use OVP to analyze the directional motion of individual active units: a molecular motor walking on a stiff biofilament and a toy two-sphere microswimmer. Next we use OVP to formulate a diffuse-interface model for an active polar droplet on a solid substrate. In addition to the generalized hydrodynamic equations for active polar fluids in the bulk region, we have also derived thermodynamically consistent boundary conditions. Finally, we consider the dynamics of a thin active polar droplet under the lubrication approximation. We use OVP to derive a generalized thin film equation and then employ OVP as an approximation tool to find the spreading laws for the thin active polar droplet. By incorporating the activity of biological systems into OVP, we develop a general approach to construct thermodynamically consistent models for better understanding the emergent behaviors of individual animal cells and cell aggregates or tissues.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,039 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».