Separação de fase induzida por motilidade em simulações de matéria ativa

Abstract

A matéria ativa contempla estudos de sistemas compostos por partículas autodirigidas que consomem energia para se mover e que podem estar sujeitas a forças externas e interações coletivas, sendo classificados como sistemas fora do equilíbrio. Este trabalho, realizado dentro do projeto ‘Física Estatística para caracterização de materiais’, visou estudar os fundamentos de simulações de matéria ativa em duas dimensões. Foram implementadas modificações em um código desenvolvido para realizar simulações do modelo de Vicsek, incluindo-se uma repulsão tipo caroço-rígido ou volume excluído, a fim de permitir a emergência do fenômeno de separação de fase induzida por motilidade. Empregaram-se técnicas semelhantes às da Dinâmica Molecular para identificar e estudar as fases do modelo, em especial a fase cristalina, a qual possui propriedades elásticas inexploradas que a diferem de um cristal bidimensional tradicional.