具有纤毛和鞭毛样运动的活性胶体链
软凝聚态物质
2018-03-23 v1 适应与自组织系统
摘要
已有研究表明，活性胶体粒子的自组装链可以呈现持续振荡。这些振荡之所以可能，是因为介导胶体相互作用的有效扩散泳力不遵循作用-反作用原理，因此即使在过阻尼动力学下也可能发生 Hopf 分岔。将粒子锚定在一端会打破头尾对称性，振荡转化为行波模式，从而使该链表现得像一根搏动的纤毛。使用阻力理论估算的锚点上的净力在分岔前为零，此后随分岔参数线性增长。如果减小一端粒子的迁移率以模拟细长的货物，行波会在链上产生净速度，此时该链表现得像一根运动的鞭毛。平均速度同样随分岔参数线性增长。我们的结果表明，仅由少数具有非互易相互作用和头尾不对称性的粒子组成的简化系统展现出搏动运动和自驱动。这两种特性存在于许多非平衡模型中，因此使我们的结果成为活性物质的一个普遍特征。
引用
@article{arxiv.1803.08441,
title = {Active colloidal chains with cilia- and flagella-like motion},
author = {S. Gonzalez and R. Soto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.08441},
year = {2018}
}