液晶中的活性胶体

液晶中的活性胶体 (ACLCs) 是一种活性物质，与弛豫至平衡态时变为各向同性的活性物质相比，其具有性质上全新的行为特征。我们讨论了两类 ACLCs：(i) 外部驱动的 ACLCs，其中胶体颗粒的运动由外加电场驱动；(ii) 内部驱动的 ACLCs，由细菌等自驱动颗粒形成。在第一种情况下，液晶 (LC) 介质为热致型；在第二种情况下，为溶致型（水基）。在无外加电场和自驱动颗粒时，ACLCs 处于非活性状态，其平衡 LC 态表现出长程取向序。外加电场导致 (i) 类 ACLCs 发生平动、旋转和轨道运动，这些运动由 LC 驱动的动电学、Quincke 旋转和 LC 序缺陷处的捕获等机制驱动。密集的 Quincke 旋转体系统沿圆形近晶相缺陷轨道运动，当其活性增加时，会过渡到集体相干轨道运动。(ii) 类内部驱动 ACLCs 的一个例子是活体液晶，它代表放置于原本无源的溶致变色 LC 中的游动细菌。LC 强烈影响细菌行为的许多方面，最显著的是塑造其轨迹。随着细菌浓度和活性的增加，活体液晶的取向序经历两阶段不稳定性：首先，均匀的稳态平衡指向矢被周期性弯曲形变取代；然后，在更高活性下，正负向错对在拓扑湍流的动态模式中成核、分离并湮灭。将 ACLCs 与其各向同性对应物进行了对比。