आरआरआई में एससीएम समूह एक तरल क्रिस्टल प्रयोगशाला के रूप में शुरू हुआ और कई नए प्रकार के तरल क्रिस्टल की खोज के लिए जाना जाता है। इसमें डिस्क जैसे अणुओं से बना डिस्कोटिक चरण, द्विअक्षीय स्मेक्टिक-ए चरण और एक नए प्रकार का मरोड़ धान्य सीमा चरण शामिल है। तब से, समूह ने जैविक प्रणालियों सहित मृदु सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला पर अनुसंधान शामिल करने के लिए विविधीकरण किया है।
मृदु संघनित पदार्थ (एससीएम) में पायसन, कोलाइडी निलंबन, तरल क्रिस्टल, पॉलीमर जैल या घोल , मैक्रो-आणविक जमाव, और जैविक सामग्री जैसे लिपिड झिल्लीयाँ, कोशिका , ऊतक आदि की जांच शामिल है। ऐसी सामग्रियां मैक्रोअणुओं या अधिआण्विक पदार्थों से बनी होती हैं, जो तापीय ऊर्जा के क्रम में बहुत कमजोर अंतःक्रियाओं द्वारा एक साथ बंधी होती हैं। ये सामग्रियां बहुत समृद्ध चरण व्यवहार प्रदर्शित करती हैं, जो लंबाई के पैमाने की एक विस्तृत श्रृंखला पर संरचनाओं की अधिकता का निर्माण करती हैं, जिनमें से प्रत्येक में अद्वितीय और आकर्षक भौतिक गुण होते हैं। इसके अलावा, ये सामग्रियां ठोस और तरल दोनों तरह के गुणों को प्रदर्शित कर सकती हैं और इन्हें आमतौर पर विस्कोलेस्टिक कहा जाता है। विभिन्न भौतिक मापदंडों जैसे तापमान, सतह के गुणों, चिरल प्रभावों या बाहरी विद्युत या यांत्रिक उत्तेजनाओं को बदलकर भौतिक गुणों को आसानी से ट्यून किया जा सकता है। कई-निकाय अंतःक्रियाओं से उत्पन्न होने वाले चरण संक्रमण और सहकारिता के अध्ययन के लिए मूलभूत रुचि होने के अलावा, इन सामग्रियों को उनके गुणों की आसान समस्वरणीयता के कारण अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला भी मिलती है। हाल के दिनों में क्षेत्र में संचालित दानेदार प्रणालियों, स्व-चालित कणों से बनी सक्रिय सामग्री, पुनर्गठित कोशीय प्रणाली आदि को शामिल करने के लिए विविधता आई है। मृदु सामग्रियों का क्षेत्र संतुलन और गैर-संतुलन सांख्यिकीय भौतिकी के सिद्धांतों और प्रतिमानों के लिए एक परीक्षण मैदान भी है।
जैव भौतिक प्रणालियाँ एक नई वर्ग की समस्याएं प्रस्तुत करता है जो न केवल जीव विज्ञान के संदर्भ में बल्कि भौतिकी के दृष्टिकोण से भी रुचि रखते हैं। उदाहरण के लिए, यूकेरियोटिक कोशिका का साइटोप्लाज्म एक सक्रिय बायोपॉलिमर मैट्रिक्स से भरा होता है। संश्लिष्ट पॉलिमर जैल के विपरीत, इस मैट्रिक्स को बनाने वाले तंतु संतुलन से बाहर रखे जाते हैं और निरंतर पोलीमराइजेशन-डिपोलीमराइजेशन प्रक्रिया से गुजरते हैं, और आणविक मोटर नामक विशेष प्रोटीन मैक्रोस्कोपिक प्रवाह के कारण सक्रिय तनाव उत्पन्न कर सकते हैं। ये सक्रिय प्रक्रियाएं कोशिकीय गतिकी को गतिमान, विभाजन, आकार परिवर्तन आदि को संचालित करती हैं। कोशिका न्यूक्लियस भी एक बहुलक मैट्रिक्स-डीएनए और उससे जुड़े प्रोटीन से भरा होता है। यहाँ डीएनए की बनावट और जीन अभिव्यक्ति का नियंत्रण सक्रिय गतिशीलता और डीएनए-प्रोटीन अंतःक्रिया द्वारा संचालित बहुलक भौतिकी द्वारा निर्धारित किया जाता है। गैर-संतुलन गतिशीलता की सैद्धांतिक समझ के साथ-साथ प्रयोगात्मक रणनीतियों का उपयोग करके इन समस्याओं का समाधान किया जाता है।
आरआरआई में एससीएम समूह के वर्तमान अनुसंधान क्षेत्रों में सांस्थितिक संरचनाओं और तरल क्रिस्टल के चरण व्यवहार, गैर-संतुलन प्रवाह और निलंबन में पैटर्न गठन, कोलाइडयी निलंबन में जाम , जीवित कोशिकाओं के यांत्रिक गुणों और डीएनए-प्रोटीन अन्तः क्रिया के भौतिकी का अध्ययन शामिल है। विभाग में विकसित कई तकनीकों के अलावा कॉनफोकल प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी , क्रमवीक्षण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी , छोटे कोण एक्सरे बिखराव व्यवस्था , रामन सूक्ष्मदर्शी, परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी आदि जैसी अत्याधुनिक प्रायोगिक सुविधाएं हैं।
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जीवभौतिकी: https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/1.2216960
