受限活性收缩向列流体中的自由物体：不动点与极限环行为
流体动力学
2023-11-29 v1 软凝聚态物质
摘要
采用Gao等人[Phy. Rev. Fluids, 2 093302 (2017)]的连续介质模型进行模拟，研究封闭二维容器中由致密收缩活性个体悬浮液输运物体的过程。对于通常产生向列排列的参数，初始流动与物体运动通常以向其列结构中混沌相互作用的m = ±1/2缺陷为特征，这些缺陷以异号对形式形成，或形成于容器壁或物体上。形成于物体上的缺陷也对物体相关的mo向列结构作出异号贡献。然而，在许多情况下，混沌流动并不持续。它最终进入两种状态之一，本文针对圆形容器中的圆形物体详细研究。其一为不动点，关联具有径向向列序的mo=+1物体。悬浮液流动但物体静止于容器壁附近。一个尖锐对齐的向列模型证实其位置由（近）流体静力平衡维持，且一个相关的周向mo = +1构型（未被观测到）确实不稳定。第二种终止行为可与不动点行为具有相同物理参数，关联mo=+1物体。它是一种极限环振荡，物体周期性穿行容器，每半周期产生瞬态m = -1/2缺陷对。我们详细分析这两种构型，并可能与简单生物任务相关。结果表明它们也出现于方形与椭圆形容器中，其中椭圆展现特别丰富的现象学，包括两者间的切换。
引用
@article{arxiv.2311.16467,
title = {A free object in a confined active contractile nematic fluid: fixed-point and limit-cycle behaviors},
author = {Jonathan B. Freund},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.16467},
year = {2023}
}