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Dei recenti esperimenti di diffusione rotazionale di un tracciante immerso in un mezzo granulare vibro-fluidizzato hanno rivelato una ricca fenomenologia che esibisce un moto Browniano angolare ordinario nel caso di granulare diluito e un'inaspettata superdiffusione a grandi tempi nel caso di alte densità. Un successivo studio numerico ha dimostrato che la causa di questa diffusione anomala è la formazione spontanea di una persistente rotazione collettiva che coinvolge una porzione macroscopica del sistema. Tale fenomeno risulta una novità nel vasto scenario di comportamenti esibiti dalla materia granulare.

Con il presente progetto intendiamo proseguire tale studio numerico al fine di comprendere i meccanismi con cui questo moto collettivo emerge nel sistema.
Principalmente, si cercherà di capire in che modo la dinamica dei gradi di libertà delle singole particelle e la presenza di attrito sono connesse al comportamento collettivo. Si cercherà inoltre di individuare in quale osservabile delle configurazioni istantanee del sistema sia conservata l'informazione che genera la presenza della lunga memoria nella dinamica.

Lo studio numerico verrà condotto tramite simulazioni DEM (Discrete Element Method) che integrano le equazioni del moto durante tutta la durata delle collisioni tenendo conto dei gradi di libertà rotazionali e della deformazione reciproca dei grani durante il contatto.

Il progetto che si propone può contribuire a fornire un nuovo scenario di formazione di moti collettivi spontanei in sistemi fuori dall'equilibrio, fenomeno di interesse anche nel campo della materia attiva e della biologia.