Im Gleichgewicht werden die physikalischen Eigenschaften von Materie durch die Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen bestimmt. Im Gegensatz dazu kontrolliert die Energiezufuhr der einzelnen Komponenten das Verhalten von synthetischer oder lebender aktiver Materie. Großartige Fortschritte wurden beim Verständnis der emergenten Phänomene in aktiven Flüssigkeiten erzielt, obwohl ihre Unfähigkeit, Scherkräften zu widerstehen, ihre praktische Anwendung behindert. Dies motiviert die Erforschung aktiver Feststoffe als formveränderliche Materialien, doch es fehlen kontrollierte synthetische Systeme, um aktive Feststoffe mit unkonventionellen Eigenschaften zu entwerfen. %und die Lücke zwischen aktiven Festsstoffen aus makroskopischen Robotern und der Komplexität biologischer Materialien zu schließen. Hier bauen wir aktive elastische Strahlen aus Dutzenden aktiver Kolloide und enthüllen komplexe emergente Verhaltensweisen wie Selbstoszillationen oder anhaltende Drehungen. Durch die Entwicklung von Zugtests im Mikromaßstab zeigen wir, dass die aktiven Strahlen ultraweiche Materialien mit großen (Nichtgleichgewichts-)Fluktuationen sind. Durch die Kombination von Experimenten, Theorie und stochastischer Inferenz zeigen wir, dass die Dynamik der aktiven Strahlen auf verschiedene Phasenübergänge abgebildet werden kann, die durch Randbedingungen eingestellt werden. Quantitativ bewerten wir alle relevanten Parameter durch unabhängige Messungen oder Berechnungen erster Prinzipien und stellen fest, dass unsere theoretische Beschreibung mit den experimentellen Beobachtungen übereinstimmt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die einfache Hinzufügung von Aktivität zu einem elastischen Strahl neuartige Physik offenbart und Designstrategien für aktive Feststoffe und funktionale mikroskopische Maschinen inspiriert.
Martinet et al. (Do,) untersuchten diese Frage.