可再生主动物质中的偏析、有限时间弹性奇点与粗化

活性生命系统（如细胞和组织）中的物质可再生性能够驱动力的宏观图案化，从而产生独特的表型结果。这在细胞骨架中尤为显著，其中与肌动蛋白结合的多种肌球蛋白施加收缩应力并经历持续周转，从而导致图案化的力传导。在此，我们研究了由两种肌球蛋白组成的可再生主动肌动球蛋白弹性体流体动力学模型中出现的应力动态图案化。我们发现，均匀的主动收缩弹性体会自发偏析为旋节线应力图案，随后在有限时间内坍缩为承载张力的奇点结构，这些结构表现出自相似标度律和焦散。这些奇点结构移动并合并，逐渐在一维上导致缓慢的粗化动力学。此外，底层动力学的非互易性质产生了与多种行波状态相关的奇异点——从蠕动到交换，以及规则和奇效应力图案的波列，这些状态可能相互共存。这种新颖的偏析和可兴奋性都是底层主动动力学时间反演对称性破缺的结果。我们讨论了研究发现对应力纤维的出现以及肌球蛋白空间图案化的启示。