움직이는 콜로이드성 물질을 이용한 개체집단 내에서의 대규모 움직임 예측

집합적 움직임은 조류, 물고기 떼, 그리고 세균에 이르기까지 다양한 규모의 자연계에서 관찰되지만, 이러한 행동 방식을 단순한 물리학적 모델을 이용하여 확인하는 것은 매우 어려웠었다. 인공적인 ‘활성 물질’ 시스템은 충돌에 의존적인 집합적 움직임을 보이며, 상호 작용 복합체를 묘사하는 것이 가능하다. Denis Bartolo와 공동연구원들은 수백 만개의 입자들이 자가 조립 및 한쪽 방향으로 움직이는 자주식 롤링 구체를 개발하였다. 이러한 구체는 직접적으로 유체 역학적인 상호작용을 통해서 서로를 ‘인식’하며, 이에 따라 모든 종류의 파라미터들을 쉽게 계산하고 튜닝하는 것이 가능하였다. 이번 연구를 통해서 개별적인 개체 단위에서의 순수한 물리적 상호작용은 균질한 활동을 보이는 개체 집단이 안정적인 방향으로 움직일 수 있도록 하기에 충분하였다. 이러한 시스템은 자연계에서 관찰되는 집단적 움직임을 모델링 하는데 이용될 수 있으며, 새로운 자가 조직화 재료 및 마이크로봇 집단을 디자인하는데 이용할 수 있을 것으로 보인다.