主动噪声诱导的被动悬浮体动力学聚集
软凝聚态物质
2025-02-19 v3 统计力学
摘要
活性流体产生自发的、常常是混沌的中尺度流动。将这些流动驱动嵌入柔软材料以形成具有可控长度尺度和寿命的结构，是活性物质与非平衡自组装界面关键挑战。本文提出一种简单高效的计算方法来建模被活性流体驱动的柔软材料，通过模拟在时空相关噪声场中运动的粒子。为说明该方法，我们在二维和三维的活性噪声场中模拟了带斥力的悬浮体的动力学自组织。悬浮体形成的结构尺寸和动力学可由活性流体的相关时间和长度进行调控，结构范围从小型旋转液滴到具有内部流动且远超活性相关长度的聚集体。我们的结果阐明了活性流体时间/长度尺度与突发驱动性装配之间的相互作用如何用于理性设计功能性装配。更广泛地，我们的方法可用于高效模拟多样化的活性流体及其他时空相关噪声系统。
引用
@article{arxiv.2410.05555,
title = {Active noise-induced dynamic clustering of passive colloids},
author = {Layne B. Frechette and Aparna Baskaran and Michael F. Hagan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.05555},
year = {2025}
}
备注
Main Text: 14 pages, 8 figures; Supplemental Material: 14 pages, 13 figures; Supplementary videos available at: https://brandeis.box.com/s/14b0w356ui3x6k02ioewfwcinkaqypva