Pomocí metod stochastické termodynamiky vyšetřujeme mechanické a tepelné vlastnosti nerovnovážných médií obsahujících aktivní částice. Studujeme efektivní síly, kterými takové systémy působí na připojené vnější sondy, a hledáme vztah mezi anomálními rysy těchto sil a nerovnovážnými termodynamickými a kinetickými vlastnostmi daného média. Uvažujeme také nemechanické sondy jako je měření tepelné odezvy na změny teploty nebo chemických potenciálů.
Jako realistický model studujeme pohyb částic o rozměrech desítek nanometrů až jednoho mikrometru pod vlivem silného vnějšího buzení, které může být představováno jednak střídavým elektrickým polem s nízkou frekvencí, jednak hydrodynamickými silami, či naopak stochasticky proměnným rozdílem chemických potenciálů. Všechny tyto systémy modelujeme v rámci schématu Brownovské a hydrodynamické rohatky. Studie jsou na jedné straně zaměřeny k interpretaci experimentů s koloidními částicemi a molekulárními motory, na druhé straně jde o vývoj obecných schémat variační formulace nerovnovážné statistické fyziky. Studujeme též model na diskrétní prostoru s pohybem částic podle pravidel asymetrického vylučujícího procesu (ASEP). Speciálně budeme vyšetřovat zobecnění pro dvě nebo více velikostí částic.
Řešitelé (abecedně):
kotrla
fzu [dot] cz (Miroslav Kotrla),
netocnyfzu [dot] cz (Karel Netočný),
slaninafzu [dot] cz (František Slanina)
Reprezentativní publikace
F. Slanina:
Inertial hydrodynamic ratchet: Rectification of colloidal flow in tubes of variable diameter,
Phys. Rev. E 94, 042610 (2016).
U. Basu, C. Maes, and K. Netočný, How statistical forces depend on thermodynamics and kinetics of driven media, Phys. Rev. Lett. 114 (2015) 250601.
