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Bio-inspired microfluidics: The case of the velvet worm Imprimir
Andrés Concha
Escuela de Ingeniería y Ciencias
Universidad Adolfo Ibañez

Viernes 12 de junio, 16:15
Sala de seminarios, 3er piso
Departamento de Física (DFI)
Av Blanco Encalada 2008

The rapid squirt of a proteinaceous slime jet endows the ancient velvet worms (Onychophora) with a unique mechanism for defense from predators and for capturing prey by entangling them in a disordered web that immobilizes their target. However, to date neither qualitative nor quantitative descriptions have been provided for this unique adaptation. We have investigated the mechanism that allows velvet worms the fast oscillatory motion of their oral papillae and the exiting liquid jet that oscillates with frequencies f ∼ 30 − 60 Hz. Using anatomical images and high speed videography, we show that even without fast muscular action of the papilla, a strong contraction of the slime reservoir and the geometry of the reservoir-papilla system suffices to accelerate the slime to speeds up to v ∼ 5 m/s in about ∆t ∼ 60 ms. A theoretical analysis and a physical simulacrum allow us to infer that this fast oscillatory motion is the result of an elastohydrodynamic instability driven by the interplay between the elasticity of oral papillae and the fast unsteady flow during squirting. We propose several applications that can be implemented using this instability, ranging from high-throughput droplet production, printing, and micro-nanofiber production among others.
 

Seminarios Anteriores

Projective symmetry of partons in Kitaev’s honeycomb model Imprimir
Paula Mellado
Facultad de Ingeniería y Ciencias
Universidad Adolfo Ibañez

Viernes 29 de mayo, 16:15
Sala de seminarios, 3er piso
Departamento de Física (DFI)
Av Blanco Encalada 2008

Low-energy states of quantum spin liquids are thought to involve partons living in a gauge-field background. We study the spectrum of Majorana fermions of Kitaev’s honeycomb model on spherical clusters. The gauge field endows the partons with half-integer orbital angular momenta. As a consequence, the multiplicities reflect not the point-group symmetries of the cluster, but rather its projective symmetries, operations combining physical and gauge transformations. The projective symmetry group of the ground state is the double cover of the point group [1].

[1]  Phys. Rev. B 91, 041103(R)
 
El ultrasonido como una sonda de densidad de dislocaciones Imprimir
Nicolás Mujica
Departamento de Física
FCFM, U. de Chile

Viernes 15 de mayo, 16:15
Sala de seminarios, 3er piso
Departamento de Física (DFI)
Av Blanco Encalada 2008

Las dislocaciones determinan el comportamiento frágil o dúctil de materiales cristalinos. Sin embargo, es muy difícil hacer mediciones cuantitativas de sus propiedades individuales o colectivas. En esta charla se presentarán resultados experimentales que demuestran que las ondas elásticas ultrasónicas son sensibles a la densidad de dislocaciones en materiales policristalinos. La interpretación de las medidas se hace gracias a una generalización de la teoría de Granato-Lücke, donde se considera el problema de difusión múltiple de ondas elásticas (polarizadas) por un conjunto de dislocaciones distribuidas aleatoriamente en un medio elástico homogéneo. En primer lugar, se presentarán medidas de constantes elásticas en muestras de aluminio y cobre, obtenidas con la técnica de Espectroscopía de Resonancia Ultrasónica, la cual requiere de muestras especialmente preparadas. Luego, demostraremos que es posible obtener medidas “in situ” usando una máquina de tracción, midiendo la velocidad de propagación de pulsos ultrasónicos durante ensayos con probetas de aluminio. Finalmente, mostraremos que medidas hechas en el régimen no-lineal son mucho más sensibles al contenido de dislocaciones, aunque no existe aún una teoría que permita obtener cuantitativamente la densidad asociada. 
 
Black Holes in Higher Spin Supergravity Imprimir
Alberto Faraggi
Facultad de Física
PUC

Viernes 8 de mayo, 16:15
Sala de seminarios, 3er piso
Departamento de Física (DFI)
Av Blanco Encalada 2008

Las teorías de gravitación en 2+1 dimensiones suelen ser notablemente más simples que en dimensiones mayores y aún así pueden exhibir fenómenos interesantes. En este contexto, las teorías con spines > 2 han recibido considerable atención en la última década debido a su posible conexión con (un cierto límite de) teoría de cuerdas y su interpretación holográfica en términos de modelos con simetrías particularmente interesantes. En esta charla haremos un repaso de Higher Spin Gravity en 2+1 dimensiones, enfocándonos en soluciones de agujeros negros, sus propiedades supersimétricas y descripción termodinámica.
 
Active systems: from bacterial suspensions to granular Imprimir
Anton Peshkov
Departamento de Física
FCFM, Univ. de Chile

Viernes 24 de abril, 16:15
Sala de seminarios, 3er piso
Departamento de Física (DFI)
Av Blanco Encalada 2008

We call active systems any collection of self-propelled individuals, which can be natural like a bacterial suspension or a flock of birds, or artificial like colloids or shaken granular. The self-propelled nature of these particles put the whole system out of equilibrium, which give rise to a plethora of interesting phenomena. In the first part of my talk, I will present an experimental work on mechanical energy extraction from a suspension of bacteria. I will show that using smartly designed carriers it is possible to extract mechanical energy from these out of equilibrium suspensions. In the second part, I will present another work, this time numerical simulations, on the rheology of active granular particles. I will show that activity can drastically reduce the friction of granular particles.
 
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