流体中形状化胶体颗粒综述：各向异性与手性

本综述探讨在非对称胶体颗粒受某种推进作用下穿过其宿主流体的运动。推进可来自外部体力或外部剪切流，也可来自由施加的化学、热或电梯度在表面引起的外部诱导应力。由此产生的运动由受驱颗粒与 displaced 流体共同决定。若物体为非对称的，其运动和相互作用的各个方面均取决于物体的取向。该取向又随驱动而发生改变。因此，物体的形状可引发各向同性球形颗粒所不可能具备的一系列涌现各向异性和手性运动。我们首先考虑物体不对称的哪些方面会影响其在流体中的漂移，尤其是手性运动。接着讨论通过向颗粒注入外力或扭矩进行驱动，然后考虑不注入力或扭矩的驱动，包括剪切流驱动和表面应力驱动（如电泳）。我们考察了时变驱动如何诱导集体取向有序与相干运动，并展示了如何使用称为 Stokeslet 对象的着力点集合来表示给定颗粒形状。随后我们考虑各向异性推进颗粒之间的相互作用、支配相互作用的对称性，以及形成颗粒束缚对的可能性。最后我们展示了悬浮液的集体流体动力学如何被颗粒形状定性改变。此处讨论的非对称响应也广泛适用于如微生物等活性微米尺度物体的游动推进。