Nicht-Gleichgewicht strukturelle und dynamische Verhaltensweisen aktiver Polymere in komplexen und überfüllten Umgebungen

Aktive Materiesysteme, die interne chemische Energie oder Energie aus der Umwelt in gerichtete Bewegung umwandeln, sind in der Natur allgegenwärtig und zeigen eine Reihe von aufkommenden Nicht-Gleichgewicht-Verhaltensweisen. Allerdings wurde die Mehrheit der aktuellen Arbeiten über aktive Materie Partikeln gewidmet, und das Studium aktiver Polymere ist erst kürzlich aufgrund ihrer Häufigkeit in lebenden Organismen ins Rampenlicht gerückt. Das komplexe Zusammenspiel zwischen Aktivität und konformationalen Freiheitsgraden führt zu neuartigen strukturellen und dynamischen Verhaltensweisen aktiver Polymere. Die Forschung an aktiven Polymeren erweitert bemerkenswert die unterschiedlichen Konzepte der Polymerphysik, wie molekulare Architektur, Dynamik, Skalierung und so weiter, was von großer Bedeutung für die Entwicklung neuer Polymermaterialien mit einzigartiger Leistung ist. Darüber hinaus finden sich aktive Polymere oft in stark wechselwirkenden und überfüllten Systemen und in komplexen Umgebungen, sodass das Verständnis dieses Verhaltens für künftige Entwicklungen neuartiger polymerbasierter Biomaterialien entscheidend ist. Diese Übersicht konzentriert sich daher auf das Studium aktiver Polymere in komplexen und überfüllten Umgebungen und zielt darauf ab, Einblicke in die grundlegende Physik zu geben, die den adaptiven und kollektiven Verhaltensweisen weit weg vom Gleichgewicht zugrunde liegt, sowie in die offenen Herausforderungen, denen sich das Feld derzeit gegenübersieht.