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在可压缩粘弹性流体中的主动犁耕:去阻塞与涌现的非互易性

软凝聚态物质 2021-10-14 v2 统计力学 生物物理

摘要

稠密可压缩粘弹性流体中活性布朗粒子的稀悬浮液,构成了研究动力学相变过程中非互易性涌现的自然环境。在这些密度下,活性粒子的输运受被动介质强烈影响,并作为活性和介质密度的函数表现出动力学阻塞转变。在此过程中,可压缩介质被主动搅动——低活性时,活性粒子自陷于其自身形成的球形空腔中;高活性时,活性粒子犁穿介质,或伴随运动的各向异性尾流,或留下多孔轨迹。流体力学方法清楚地表明,活性粒子产生打破前后对称性的长程密度尾流,与模拟一致。考虑可压缩介质的反馈导致(i)活性粒子的动力学阻塞,以及(ii)沿同一方向运动的两个活性粒子之间的动力学非互易吸引,后方粒子在有限时间内追上前方粒子。我们强调,这些非互易效应仅在活性粒子运动时出现,因而表现在阻塞–去阻塞转变附近。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.10438,
  title  = {Active ploughing through a compressible viscoelastic fluid: Unjamming and emergent nonreciprocity},
  author = {Jyoti Prasad Banerjee and Rituparno Mandal and Deb Sankar Banerjee and Shashi Thutupalli and Madan Rao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.10438},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 6 figures