Enhanced diffusivity in microscopically reversible active matter
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F22%3A10454897" target="_blank" >RIV/00216208:11320/22:10454897 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=.jFKM5lowE" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=.jFKM5lowE</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1039/d2sm00054g" target="_blank" >10.1039/d2sm00054g</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Enhanced diffusivity in microscopically reversible active matter
Popis výsledku v původním jazyce
The physics of self-propelled objects at the nanoscale is a rapidly developing research field where recent experiments have focused on the motion of individual catalytic enzymes. Contrary to the experimental advancements, theoretical understanding of the possible self-propulsion mechanisms at these scales is limited. A particularly puzzling question concerns the origins of the reportedly high diffusivities of the individual enzymes. Here we start with the fundamental principle of microscopic reversibility (MR) of chemical reactions powering self-propulsion and demonstrate that MR can lead to an increase of the particle mobility and of the short- and long-time diffusion coefficients as compared to dynamics where MR is neglected. Furthermore, the derived diffusion coefficients are enhanced due to the action of an external force. These results can shed new light on interpretations of the measured diffusivities and help to test the relevance of MR for the active motion of individual nanoswimmers.
Název v anglickém jazyce
Enhanced diffusivity in microscopically reversible active matter
Popis výsledku anglicky
The physics of self-propelled objects at the nanoscale is a rapidly developing research field where recent experiments have focused on the motion of individual catalytic enzymes. Contrary to the experimental advancements, theoretical understanding of the possible self-propulsion mechanisms at these scales is limited. A particularly puzzling question concerns the origins of the reportedly high diffusivities of the individual enzymes. Here we start with the fundamental principle of microscopic reversibility (MR) of chemical reactions powering self-propulsion and demonstrate that MR can lead to an increase of the particle mobility and of the short- and long-time diffusion coefficients as compared to dynamics where MR is neglected. Furthermore, the derived diffusion coefficients are enhanced due to the action of an external force. These results can shed new light on interpretations of the measured diffusivities and help to test the relevance of MR for the active motion of individual nanoswimmers.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10300 - Physical sciences
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GC20-02955J" target="_blank" >GC20-02955J: Dynamika a termodynamika umělých a přírodních aktivních systémů se zpožděním</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Soft Matter
ISSN
1744-683X
e-ISSN
1744-6848
Svazek periodika
18
Číslo periodika v rámci svazku
16
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
7
Strana od-do
3234-3240
Kód UT WoS článku
000779426400001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85128473086