Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

A universal scaling law for active diffusion in complex media

0Citations signalées — pas une note de qualité
6Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Résumé fourni par la source

Understanding how active particles transport in structurally heterogeneous environments is a fundamental and challenging problem, with relevance to biological and synthetic microswimmers in tissues and porous media. Here, using granular experiments and computer simulations, we investigate the long-time diffusion of active tracers in quasi-two-dimensional heterogeneous media. We show that diffusion-structure relations established for passive systems fail to describe active transport across different activity levels. To resolve this, we formulate a modified diffusion-structure relation by incorporating the dimensionless persistence length Q = vdτr/dt, which captures the activity-induced extension of the effective interaction range. The proposed relation yields a consistent collapse within both experimental and simulation datasets across active and passive tracers, diverse environmental structures, and propulsion mechanisms. Our results thus provide a universal predictive framework for transport in non-equilibrium heterogeneous systems. Active particles often navigate complex, heterogeneous environments, which is crucial for understanding their transport in biological and synthetic systems. This study establishes a universal scaling law for active diffusion by introducing a modified diffusion-structure relation that incorporates a dimensionless persistence length, successfully unifying the behavior of active and passive tracers across various environments and propulsion mechanisms.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
A universal scaling law for active diffusion in complex media
Date Crossref
30/05/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Sujets associés

Advanced Mathematical Modeling in EngineeringNonlinear Dynamics and Pattern FormationDiffusion and Search Dynamics

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Recherche à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, ROR et la Banque mondiale, sans clé ; OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant requis, aucune donnée externe enregistrée en base. Sources et limites.