手性与非手性微型游泳体表面聚集的三维模型
软凝聚态物质
2025-07-22 v1
摘要
已知微型游泳体在边界附近的持续运动会导致表面聚集。最近实验表明，微型游泳体的表面聚集主要受空间位阻力和短程流体动力学影响。控制表面聚集的一种方法是通过改变表面形貌（通常通过应用微尺度结构）来减少游泳体与表面之间的接触面积。在这项工作中，我们引入了一个微型游泳体在由顶部和底部表面界定的体积内游动的三维（3D）模型。我们用有效的短程流体动力学对齐力描述游泳体与表面的相互作用，并通过数值方法研究了由凸障碍物模拟的表面纹理对手性与非手性微型游泳体表面聚集的影响。我们发现，根据游泳体的角速度和对齐力的不同，凸障碍物既可以阻碍也可以增强表面聚集。我们讨论了按角速度分选微型游泳体的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2401.05237,
title = {3D model for surface accumulation of chiral and non-chiral microswimmers},
author = {Danne M. van Roon and Giorgio Volpe and Margarida M. Telo da Gama and Nuno A. M. Araújo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.05237},
year = {2025}
}