Geometry-structure models for liquid crystal interfaces, drops and membranes: wrinkling, shape selection and dissipative shape evolution
Notice bibliographique
Résumé
We review our recent contributions to anisotropic soft matter models for liquid crystal interfaces, drops and membranes, emphasizing validations with experimental and biological data, and with related theory and simulation literature. The presentation aims to illustrate and characterize the rich output and future opportunities of using a methodology based on the liquid crystal-membrane shape equation applied to static and dynamic pattern formation phenomena. The geometry of static and kinetic shapes is usually described with dimensional curvatures that co-mingle shape and curvedness. In this review, we systematically show how the application of a novel decoupled shape-curvedness framework to practical and ubiquitous soft matter phenomena, such as the shape of drops and tactoids and bending of evolving membranes, leads to deeper quantitative insights than when using traditional dimensional mean and Gaussian curvatures. The review focuses only on (1) statics of wrinkling and shape selection in liquid crystal interfaces and membranes; (2) kinetics and dissipative dynamics of shape evolution in membranes; and (3) computational methods for shape selection and shape evolution; due to various limitations other important topics are excluded. Finally, the outlook follows a similar structure. The main results include: (1) single and multiple wavelength corrugations in liquid crystal interfaces appear naturally in the presence of surface splay and bend orientation distortions with scaling laws governed by ratios of anchoring-to-isotropic tension energy; adding membrane elasticity to liquid crystal anchoring generates multiple scales wrinkling as in tulips; drops of liquid crystals encapsulates in membranes can adopt, according to the ratios of anchoring/tension/bending, families of shapes as multilobal, tactoidal, and serrated as observed in biological cells. (2) Mapping the liquid crystal director to a membrane unit normal. The dissipative shape evolution model with irreversible thermodynamics for flows dominated by bending rates, yields new insights. The model explains the kinetic stability of cylinders, while spheres and saddles are attractors. The model also adds to the evolving understanding of outer hair cells in the inner ear. (3) Computational soft matter geometry includes solving shape equations, trajectories on energy and orientation landscapes, and shape-curvedness evolutions on entropy production landscape with efficient numerical methods and adaptive approaches.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».