Dispersing swimming microalgae in self-assembled nanocellulose suspension: Unveiling living colloid dynamics in cholesteric liquid crystals
Notice bibliographique
Résumé
Active matter comprises individual energy-consuming components that convert locally stored energy into mechanical motion. Among these, liquid crystal dispersed self-propelled colloids have displayed fascinating dynamic effects and nonequilibrium behaviors. In this work, we introduce a new type of active soft matter based on swimming microalgae and lyotropic nanocellulose liquid crystal. Cellulose is a kind of biocompatible polysaccharide that nontoxic to living biological colloids. In contrast to microalgae locomotion in isotropic and low viscosity media, we demonstrate that the propulsion force of swimming microalgae can overcome the stabilizing elastic force in cholesteric nanocellulose liquid crystal, with the displacement dynamics (gait, direction, frequency, and speed) be altered by the surrounding medium. Simultaneously, the active stress and shear flow exerted by swimming microalgae can introduce local perturbation in surrounding liquid crystal orientation order. The latter effect yields hydrodynamic fluctuations in bulk phase as well as layer undulations, helicoidal axis splay deformation and director bending in the cholesteric assembly, which finally followed by a recovery according to the inherent viscoelasticity of liquid crystal matrix. Our results point to an unorthodox design concept to generate a new type of hybrid soft matter that combines nontoxic cholesteric liquid crystal and active particles, which are expected to open opportunities in biosensing and biomechanical applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».