活性液晶中拓扑缺陷的反极性有序
软凝聚态物质
2016-09-21 v5 生物物理
摘要
ATP 驱动的微管-驱动蛋白束可自组装为二维活性液晶 (ALCs)，其展现出丰富的拓扑缺陷产生与湮灭动力学，令人联想到量子系统中的粒子对产生过程。这一近期发现引起了极大兴趣，但仍缺乏定量的理论描述。通过推广经典的 Landau-de Gennes 自由能以解释实验观察到的马达驱动的伸展型微管束的自发屈曲，我们提出并验证了这类新型活性物质系统的最小连续统理论。所得模型与近期发表的数据相符，并预测了一个反极性有序的区域。我们的分析表明，ALCs 受制于相同的通用有序原理，这些原理决定了密集细菌悬浮液和弹性双层材料的非平衡动力学。此外，该理论表现出与强相互作用量子气体的能量类比。总体而言，我们的结果表明，复杂的非平衡模式形成现象或许可以从少数基本的对称性破缺和尺度选择原理中预测。
引用
@article{arxiv.1507.01055,
title = {Antipolar ordering of topological defects in active liquid crystals},
author = {Anand U. Oza and Jörn Dunkel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.01055},
year = {2016}
}
备注
final accepted journal version; SI text and movies available at article on iop.org