По мнению специалистов, среда, образованная из крошечных дисперсных частиц, становится все более неупорядоченной. Это значит, что на нее проще воздействовать извне. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые проанализировали поведение активных коллоидных частиц в контролируемой системе, чтобы выяснить их траекторию движения, меняющуюся в ответ на внешние факторы. Открытый ими механизм противоречит здравому смыслу и может помочь описать поведение толпы в естественных, реальных системах, где многие факторы влияют на ответ физических лиц, которые либо собираются, либо расходятся.
«Бактериальные колонии, стаи рыб или птиц, полчища насекомых и поток пешеходов – все они показывают коллективные и динамические модели поведения, которые чувствительны к изменениям в окружающей сред. И их рассредоточение или сбор может быть иногда разницей между жизнью и смертью», – сообщает международная команда исследователей.
Поняв это и то, как они приспосабливаются в сложных средах, ученые могли бы регулировать активные системы извне. Примеры практического применения таких знаний различны: контроль доставки биотерапевтических наночастиц в носителях к органу-мишени или повышение уровня безопасности зрителей в панической ситуации.
«Классическая статистическая физика позволяет нам понять, что происходит, когда система находится в состоянии равновесия, но, к сожалению, настоящая жизнь всегда далека от равновесия. Поведение – как частиц, так и людей – часто непредсказуемо и противоречит здравому смыслу. В то же время они сильно зависят от характеристик окружающей среды. Мы надеемся, что понимание такого поведения поможет выявить физику живых организмов и изобрести инновационные технологии в области персонализированной медицины, экологической устойчивости и безопасности», – обещают авторы работы.
Сейчас команда планирует применять свои результаты в реальных жизненных ситуациях, чтобы улучшить наше общество.
Фото из «Google»
