可变形身体或边界对主动纹章结构的响应:弹性变形与取向引起的流动
软凝聚态物质
2025-06-17 v3 生物物理
流体动力学
摘要
浸入纹章液晶的物体扰乱了流体的首选分子配置并增加了其储存的弹性能量。在主动纹章中,流体成分还在流体内部产生应力。通过引入浸入物体或边界,可仅凭取向边界条件即可触发大尺度流动——在平衡状态下,由主动应力构建的全局压力被瞬时释放到处。流体随后对此类表面施加粘性、弹性和主动应力,如果这些表面具有顺应性,可能导致表面变形。我们研究了置于主动纹章中二维情形下的线性弹性体的变形和应力。采用复变量技术,推导了流动、基准场、表面拉力和体变形的解析表达式。识别了弹性应力驱动和主动应力驱动变形之间的定性差异,这取决于主动埃里克森数、取向条件以及体材料属性,从而为测量主动各向异性环境中的机械应力提供了一种新方法。也讨论了流动轮廓、外部约束和取向诱导的搅动。
引用
@article{arxiv.2409.15617,
title = {Active nematic response to a deformable body or boundary: elastic deformations and anchoring-induced flow},
author = {Thomas G. J. Chandler and Saverio E. Spagnolie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.15617},
year = {2025}
}
备注
Paper: 9 pages, 4 figures; Supplemental Material: 8 pages