Seminário

Acoustically-powered microspinners

Sala 1.4.14, FCUL, Lisboa

Por M. Tasinkevych (CFTC / FCUL).

Abstract: The creation of colloidal machines – that is, dynamic assemblies of colloidal components that perform useful functions – requires advances in our ability to rationally engineer the dynamics of active colloids operating outside of thermodynamic equilibrium. Owing to their small size, such machines ideally should assemble spontaneously and operate autonomously in response to simple energy inputs. Achieving non-trivial dynamical behaviors and ultimately function therefore demands the use of complex components, into which the desired behaviors can be effectively encoded. In pursuit of this goal, it is instructive to consider the dynamics of even a single particle and how it might be programmed to perform increasingly complex tasks. From this perspective, in this talk we concentrate on the role of particle´s shape and how it can be tuned to achieve desired particle motions. We demonstrate experimentally that gold microplates of appropriate rotational symmetry can rotate in a uniform acoustic field with a direction and speed dictated by their shape. In particular, we investigate the rotational motion of chiral star-shaped particles – spinners – subject to ultrasonic actuation as a function of the particle size, chiral asymmetry, and rotational order. Particle of opposite chiral sense rotate in opposite directions; achiral particles do not rotate. Interestingly, the direction of rotation also depends on the rotational order of the particles – for example, 3-armed particles rotate in the opposite direction as 4-armed particles. The particles’ angular velocity increases with decreasing particle size. These observations are explained by a propulsion mechanism based on asymmetric acoustic streaming, whereby the presence of a particle in the primary oscillatory fluid flow gives rise to a secondary (in Reynolds) steady fluid flows. To this end we perform numerical analysis based on boundary elements method to describe the hydrodynamic flows surrounding acoustically-activated spinners and to calculate how the resulting angular velocity depends on the particle shape. Surprisingly, numerical calculations predict the reversal of the direction of the particle rotation upon increasing of the frequency of the driving acoustic field. The threshold value of the frequency is sensitive to the particle shape.

14h00
Departamento de Física
Natal 2025

Uma oportunidade única de estudantes e professores do ensino secundário dialogarem diretamente com especialistas de várias áreas científicas.

Vida marinha

O Projeto ULISSES está de volta para a 6.ª edição! As candidaturas decorrem até 15 de dezembro.

Computador portátil a projetar imagem de sequência biológica

O curso visa a aquisição de conhecimentos sobre as ferramentas bioinformáticas disponíveis para efetuar análises de sequências de DNA e proteínas, bem como a autonomia e espírito crítico na utilização dessas ferramentas. Procura igualmente desenvolver competências na utilização de software de bioinformática disponível gratuitamente na Internet e na interpretação do significado biológico dos resultados - candidaturas até 12 dezembro.

Representação de pessoa a interagir com tecnologia

O curso introduz o conceito de Digital Twins e a sua aplicação estratégica no contexto do serviço público, com foco na modernização digital, otimização de processos e apoio à decisão - candidaturas até 11 de janeiro.

Bola de cristal colocada no solo

O curso tem como objetivo apresentar aos participantes um estado da arte atualizado sobre a diversidade da biota do solo e os papéis funcionais desempenhados pelos organismos do solo nos principais processos ecológicos - candidaturas até 19 de dezembro.

Imagem exemplificativa da área da deteção remota

Este curso avançado tem como objetivo fornecer acesso e ferramentas para a aquisição e processamento de dados de deteção remota para diferentes aplicações, usando imagens multiespectrais de satélite, drone, terrestres e LiDAR, com foco na caracterização da vegetação e da paisagem, bem como das suas mudanças ao longo do tempo - candidaturas até 19 de dezembro.

Duas pessoas a interagirem num contexto de realidade virtual

O curso explora o potencial da Realidade Virtual (VR) e Aumentada (AR) como ferramentas inovadoras nos processos de onboarding e desenvolvimento de competências - candidaturas até 25 de janeiro.

Ginásio "inundado" de tecnologia

Um programa único na Europa, com o objetivo de capacitar para a integração crítica, segura e eficaz de ferramentas digitais na intervenção clínica - candidaturas até 30 de janeiro.

Imagem abstrata

Neste curso, será promovida uma abordagem multidisciplinar, apresentando as descobertas mais recentes sobre o tema e desafiando a forma tradicional de considerar as associações simbióticas como exceções e não como a regra - candidaturas até 09 de janeiro.

A conferência visa reunir os principais especialistas no domínio da Imagiologia Médica por Micro-ondas (MMWI) e incluirá palestras, apresentações e pósteres de resumos revistos por pares e artigos de conferências, bem como workshops em áreas satélite de investigação com interesse para a investigação em MMWI.

Pessoas a analisarem dados

Candidaturas até 13 de fevereiro.

Um curso prático, limitado a um pequeno número de participantes, destinado a quem procura formação básica em teoria e estatística macroecológica e deseja familiarizar-se com algumas das potenciais utilizações de vários métodos avançado - candidaturas até 13 de fevereiro.

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