2023年11月11日，高永祥團隊與德國于利希研究院Gerhard Gompper、Marisol Ripoll團隊、牛津大學Dirk Aarts團隊合作，在Communications Physics發表了題為“Simultaneous emergence of active turbulence and odd viscosity in a colloidal chiral active system”的研究論文。高永祥研究員為論文的共同第一作者和共同通訊作者。

借助個體尺度的持續能量消耗，大量自推進或旋轉的個體集合呈現出非平衡的、奇異的集體運動。其中，活性湍流和奇粘度最為典型，對應于自發的復雜流動和無能量耗散的橫向流動行為，分別在不同的體系中被報道過。在此工作中，團隊發展了由大量單層站立旋轉的火柴桿狀雙面膠體顆粒組成的活性手性流體。每個膠體粒子旋轉帶動周圍流體運動，進而誘導鄰近膠體平移。結合實驗與計算機模擬，團隊同時觀測到活性湍流和奇粘度兩種現象，分別表現為缺乏主導的多尺度渦旋自相似動力學和顆粒被拖到渦旋中心且粒子密度與渦度呈現正相關。團隊首次在體相中測量了手性活性流體的奇粘度，并對能譜進行了表征，遵循經典的冪律衰減。團隊的發現對于建立活性湍流與奇粘度之間的關聯，理解手性活性流體包括生物系統的奇異行為和設計微型機器人的集體自組織等均具有重要意義。

該研究工作得到了國家自然科學基金面上項目（11774237）和廣東省自然科學基金面上項目（2022A1515011800）的資助。

文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s42005-023-01442-3

（來源 高等研究院）