活性调控的微通道堵塞与疏通
软凝聚态物质
2021-01-04 v2 统计力学
摘要
我们提出一种利用活性系统特有的聚集特性来控制二维变截面微通道中稳定阻塞形成的机制。在外部刺激激活自驱动后，系统依据如下原理表现为一个开关：开启自驱动时，颗粒变为活性，即便在很低密度下也会黏附于壁面并形成不断增长的层，最终堵塞通道瓶颈；而关闭自驱动时阻塞消散。我们构建了以密度和瓶颈宽度为变量的相图，区分堵塞态与畅通态。对平均堵塞时间随密度和瓶颈宽度变化的研究，揭示了活性堵塞的显著效率——它对自驱动的开启迅速响应。所得图像与通过吸引性被动布朗圆盘缓慢扩散动力学获得的堵塞有深刻差异。该数值工作提出了一种利用具有外部可调自驱动的颗粒来创建或消除微通道中栓塞的新方法。
引用
@article{arxiv.2007.11531,
title = {Activity-controlled clogging and unclogging of micro-channels},
author = {Lorenzo Caprini and Fabio Cecconi and Claudio Maggi and Umberto Marini Bettolo Marconi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.11531},
year = {2021}
}