Aktivní Brownovské rohatky

Abstract

V současné době intenzivně zkoumanou oblastí fyziky jsou Aktivní Brownovské ro- hatky, zařízení schopná usměrnit pohyb částic využitím jejich aktivity. V bakalářské práci jsme navrhli rohatku fungující pouze díky prostorové závislosti rychlosti částice, a tedy bez využití periodických potenciálů či stěn. Její funkčnost jsme ověřili pomocí dvou vzá- jemně nezávislých numerických metod. Naším hlavním výsledkem je závislost toku prav- děpodobnosti částice na parametrech popisujících poměrný vliv aktivity a difúze na pohyb částice. Pomocí střední hodnoty orientace částice jsme znázornili její chování v rohatce. To nám umožnilo odhalit, jak rohatka funguje. 1

A currently intensively researched area of physics is Active Brownian ratchets, devi- ces capable of directing the motion of particles by utilizing their activity. In the bachelor thesis, we proposed a ratchet operating only due to the spatial dependence of the par- ticle velocity, and thus without the use of periodic potentials or walls. We verified its functionality using two mutually independent numerical methods. Our main result is the dependence of the particle probability flux on parameters describing the relative influ- ence of activity and diffusion on particle motion. Using the mean value of the particle orientation, we have illustrated its behaviour in the ratchet. This allowed us to reveal how the ratchet works. 1