Um modelo computacional novo desenvolvido por pesquisadores da faculdade da cidade de New York e de Yale dá uma imagem mais clara da estrutura e dos mecânicos das pilhas macias, forma-em mudança que poderiam fornecer uma compreensão melhor do crescimento do tumor cancerígeno, da cura esbaforido, e da revelação embrionária.
Marque D. Shattuck, professor da física no instituto do Benjamin Levich da faculdade da cidade, e os pesquisadores em Yale desenvolveram o modelo computacional eficiente novo. Permite que as partículas simuladas deformem realìstica ao conservar o volume durante interacções com outras partículas. Seus resultados aparecem na edição a mais atrasada de letras físicas da revisão.
Desenvolver simulações computorizadas das partículas, tais como grões de areia e rolamentos de esferas, é directo porque não deformam prontamente. Fazer o mesmos para pilhas e outras partículas deformable é mais difícil, e os modelos que computacionais os pesquisadores se usam actualmente não capturam exactamente como as partículas macias se deformam.
O modelo computacional desenvolvido por Shattuck e por investigador principal de Yale, Corey O'Hern, segue pontos nas superfícies de pilhas poligonais. Movimentos de superfície de cada ponto independente, de acordo com seus arredores e partículas vizinhas, permitindo que a forma da partícula mude. Está exigindo mais computacionalmente do que simulações actuais, mas necessário modelar correctamente a deformação da partícula.
“Nós temos agora um modelo computacional exacto eficiente para investigar como as partículas discretas, deformable embalam,” Shattuck dissemos. Igualmente permite que os pesquisadores ajustem facilmente interacções da pilha-pilha, considera o movimento dirigido, e pode ser usado para ambo o 2D e sistemas 3D.
Um resultado inesperado do modelo mostra que as partículas deformable devem se afastar de uma esfera por mais de 15% para encher completamente um espaço.
“Em nosso modelo novo, se nenhuma pressão externo é aplicada ao sistema, as partículas são esféricas,” O'Hern disse. “Enquanto a pressão é aumentada, as partículas deformam-se, aumentando a fracção do espaço que ocupam. Quando as partículas enchem completamente o espaço, serão 15% deformadas. Se é bolhas, gotas, ou pilhas, é um resultado universal para o delicado, sistemas da partícula.”
Entre outras aplicações, esta tecnologia pode dar a pesquisadores uma nova ferramenta para examinar como os tumores cancerígenos se reproduzem por metástese. “Nós podemos agora criar modelos realísticos da embalagem das pilhas nos tumores usando simulações computorizadas, e fazemos perguntas importantes como se uma pilha em um tumor precisa de mudar sua forma para se tornar mais capaz do movimento e para sair eventualmente do tumor.”