Descripción del proyecto
Dirigir una sinfonía de partículas coloidales con luz y magnetismo
Los coloides —partículas de una sustancia dispersas en otra— son omnipresentes en aplicaciones químicas e industriales, desde la pintura y los materiales de recubrimiento hasta los alimentos y los cosméticos. Los sistemas coloidales en equilibrio termodinámico se entienden bastante bien. Otra historia son los sistemas coloidales fuera del equilibrio, llamados coloides activos, cuyos estados se mantienen por fuerzas externas como los campos lumínicos o los campos magnéticos. Si los comprendemos mejor, se podrá conseguir un diseño y un control racionales para numerosas aplicaciones de alta tecnología. En el proyecto StaMACS, financiado con fondos europeos, se aplican métodos experimentales y teóricos para arrojar luz sobre las interacciones dinámicas en coloides magnéticos activos. La atención se centra en la cristalización y la fusión de partículas coloidales, así como en los cambios en la propagación de la actividad a través de los cristales.
Objetivo
The objective of StaMACS is to uncover the dynamics of an active and loosely packed magnetic colloidal crystal. This system will consist of repulsive paramagnetic particles immersed in a bath of light-driven bacteria. We will have two independent ways to tune the interactions: 1) An external magnetic field will control the strength of the dipolar repulsion between colloids. 2) The intensity of light will control the motility of bacteria and thus the particle’s induced activity, both locally and globally. By combining experiments with simulations and theoretical analysis, we will reach a general understanding of this system’s dynamics, study its melting and crystallization transitions and examine how a local change in activity propagates throughout the crystal. Our findings will unveil the properties of a novel out-of-equilibrium system: an active colloidal solid. Furthermore, this work will stimulate theoretical investigation related to the kinetics of such systems, with strong implications on understanding the fundamental process of crystallization in the presence of activity. By a two-way transfer of knowledge, StaMACS will bring numerous mutual benefits to both the researcher and the host institution. Its results will represent a major contribution to the soft and active matter field with direct applications in physics, biology and material science.
Descriptors: Active Matter, Soft Matter, Statistical Mechanics, Magnetic Colloids
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
00185 Roma
Italia