波纹通道中的主动微流变学:热浴与胶体浴的比较
软凝聚态物质
2021-11-16 v1 流体动力学
摘要
限制在多孔材料内的胶体悬浮液的动力学与本体中有很大不同。特别地,在多孔材料内,具有复杂形状的边界的存在使纵向与横向自由度纠缠在一起,从而诱导了悬浮液输运与由壁引起的密度不均匀性之间的耦合。限制在模型多孔介质中的胶体悬浮液通过主动微流变学来表征,其中对单个胶体(示踪粒子)施加净力,然后研究其输运性质。主动微流变学提供的轨迹被用于确定局部输运系数。为了评估胶体-胶体相互作用的作用,我们将嵌入胶体悬浮液中的示踪粒子情况与悬浮在理想浴中的示踪粒子情况进行比较。我们的结果表明,随着通道波纹度的增加,摩擦系数增大且通过时间分布变宽。这些特征在(热化的)胶体浴中悬浮的示踪粒子以及理想热浴的情况下均可获得。这些结果突出了限制对输运的重要性,并显示出对胶体/热浴的轻微依赖性。最后,我们用半解析模型对我们的数值结果进行了合理化解释。有趣的是,该模型的预测在温和外力下定量可靠,从而提供了预测多孔材料内输运的可靠工具。
引用
@article{arxiv.2111.07645,
title = {Active microrheology in corrugated channels: comparison of thermal and colloidal baths},
author = {P. Malgaretti and A. M. Puertas and I. Pagonabarraga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07645},
year = {2021}
}