受限区域内活性杆动力学的一种动力学方法
软凝聚态物质
2019-03-19 v1 流体动力学
摘要
对由许多在施加流动中自驱动（活性）游动体构成的活性物质的研究，对诸多应用十分重要。自驱动游动体可代表生命体与人工体，例如细菌与化学驱动的双金属纳米颗粒。本工作中，我们关注由在受壁约束的黏性流体中游动的活性杆所表示的活性物质的动力学描述。众所周知，与无界或周期容器相反，壁可能显著影响活性杆的运动轨迹。此类效应包括壁面聚集与逆流行进（亦称负流变性）。我们的第一个主要结果是，在惯性消失极限下严格推导了活性杆概率分布函数的边界条件。寻找该极限十分重要，因为（i）在许多活性物质的例子中惯性可忽略，由于游动发生于低雷诺数 regime，且（ii）该极限使我们能够降低动力学描述的维度——从而减少计算复杂度。对于所得模型，我们推导了平移扩散消失极限下的系统，而该扩散对活性粒子通常亦可忽略。此系统可分别追踪聚集于壁面的活性粒子与在流体主体中游动的活性粒子。
引用
@article{arxiv.1903.07210,
title = {A kinetic approach to active rod dynamics in confined domains},
author = {Leonid Berlyand and Pierre-Emmanuel Jabin and Mykhailo Potomkin and Elzbieta Ratajczyk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07210},
year = {2019}
}