Seminário

A touch of non-linearity: mesoscale swimmers and active matter in fluids

Transmissão através de Videoconferência

Por Daphne Klotsa (Department of Applied Physical Sciences, The University of North Carolina at Chapel Hill).

Living matter, such as biological tissue, can be seen as a nonequilibrium hierarchical assembly of assemblies of smaller and smaller active components, where energy is consumed at many scales. The functionality and versatility of such living or “active-matter” systems render it a promising candidate to study and to synthetically design. While many active-matter systems reside in fluids (solution, blood, ocean, air), so far, studies that include hydrodynamic interactions have focused on microscopic scales in Stokes flows, where the active particles are <100μm and the Reynolds number, Re <<1. At those microscopic scales viscosity dominates and inertia can be neglected. However, what happens as swimmers slightly increase in size (say ~0.1mm-100cm) or as they form larger aggregates and swarms? The system then enters the intermediate Reynolds regime where both inertia and viscosity play a role, and where nonlinearities in the fluid are introduced. In this talk, I will present a simple model swimmer used to understand the transition from Stokes to intermediate Reynolds numbers, first for a single swimmer, then for pairwise interactions and finally for collective behavior. We show that, even for a simple model, inertia can induce hydrodynamic interactions that generate novel phase behavior, steady states and transitions.


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Topic: CFTC weekly seminar

Time: Apr 13, 2021 04:00 PM Lisbon

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16h00
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Curso acreditado para efeitos de progressão na carreira dos professores na dimensão cientifico-pedagógica dos grupos 420 e 520.

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