Novice

V reviji PNAS je izšel članek z naslovom Quantifying Local Stiffness and Forces in Soft Biological Tissues Using Droplet Optical Microcavities, ki so ga napisali Gregor Pirnat, Matevž Marinčič, Miha Ravnik in Matjaž Humar, sodelavci odseka F5 Instituta “J. Stefan” in Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. Raziskovalci so razvili metodo za kvantitativno merjenje mehanskih lastnosti mehkih bioloških tkiv in materialov na osnovi meritev “whispering gallery mode” optičnih resonanc kapljičnih mikroresonatorjev. Kapljice so vstavili na primer v možgansko tkivo in skozi meritve majhnih sprememb v spektrih, izmerjenih na različnih koncih posamezne kapljice, določili obliko in deformacijo kapljice z nanometrsko natančnostjo. Kapljica je preko elastokapilarne interakcije sklopljena z okolico, zato lahko s preučevanjem odziva kapljice na deformacijo okolice izmerijo tudi materialne lastnosti okoliškega materiala. Zaradi visoke občutljivosti optičnih resonanc so lahko izmerili sile velikosti le nekaj pikonewtonov na površini kapljic. Namen metode je elastografija mehkih delov telesa, vse od sluzi do nekaterih mišic.

Zala Korenjak in doc. dr. Matjaž Humar iz Laboratorija za biointegrirano fotoniko Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan” sta v reviji Physical Review X objavila članek z naslovom Smectic and soap bubble optofluidic lasers. V delu sta kot prva pokazala, da milni mehurčki in mehurčki iz smektičnih tekočih kristalov, z dodanimi fluorescenčnimi barvili, oddajajo lasersko svetlobo, če jih vzbujamo z zunanjim laserjem. Laserji, narejeni iz mehurčkov, delujejo na principu “whispering gallery mode” optičnih resonanc. Predvsem so zanimivi smektični mehurčki, ki imajo izredno tanko in enakomerno debelo steno ter so zelo stabilni. Iz spremljanja spektra izsevane laserske svetlobe, ki vsebuje več sto enakomerno razmaknjenih vrhov, lahko izmerimo tudi le deset nanometrov velike spremembe velikosti milimetrskega mehurčka. Ta izjemna natančnost je omogočila uporabo smektičnih mehurčkov kot enih najbolj občutljivih senzorjev električnega polja in tlaka, razvitih do zdaj. Matjaž in Zala sta raziskavo natančno predstavila v videu.

George Cordoyiannis z Odseka za fiziko trdne snovi F5 je v sodelovanju s sodelavci iz KU Leuven (Belgija) objavil vabljen pregledni članek z naslovom Review of high-resolution calorimetric studies of cyanoalkylbiphenyl and cyanoalkoxybiphenyl liquid crystals and related compounds v reviji Liquid Crystals ob 50-letnici odkritja pomembne družine cianobifenilnih spojin. V članku podajo pregled različnih kalorimetričnih metod in poudarijo pomembnost meritev s kalorimetrijo visoke ločljivosti teh spojin v zadnjih 50 letih.

Sodelavec Odseka za fiziko trdne snovi F5 Andrej Vilfan je v sodelovanju s kolegoma iz Nemčije in Velike Britanije v reviji Proceedings of the National Academy of Sciences objavil članek z naslovom Nonreciprocal interactions give rise to fast cilium synchronization in finite systems. Gibajoče migetalke so nitasti celični organeli, ki se lahko pri zadostni gostoti medsebojno hidrodinamsko sinhronizirajo, tako da njihove faze sledijo metahronalnim valovom. Na osnovi minimalnega modela skupine migetalk, ki upošteva hidrodinamsko sklopitev med migetalkami v bližnjem polju, pokažemo, da je interakcija med migetalkami lahko nerecipročna. Kolektivno dinamiko polja migetalk so tako določajo tri različne hitrosti in njihove smeri: smer transporta tekočine, smer metahronalnih valov (fazna hitrost) ter smer širjenja ureditve (grupna hitrost). Slednja določa časovno skalo sinhronizacije. Nerecipročne interakcije v bližnjem polju  torej pripeljejo do hitre ureditve faznih valov.

Sodelavec Odseka za fiziko trdne snovi F5 Andrej Vilfan je v sodelovanju s kolegoma iz Nemčiji in Velike Britaniji v reviji Physical Review Letters objavil članek z naslovom Lorentz Reciprocal Theorem in Fluids with Odd Viscosity. Tekočine z liho viskoznostjo imajo zlomljeno simetrijo ob obratu časa in zato v njih Lorentzev izrek recipročnosti ne velja. V članku izpeljemo način, kako mu vrnemo veljavnost in pokažemo uporabo za napoved gibanja aktivnih delcev v taki tekočini.