主动流体中陷阱粒子的布朗动力学模拟

我们进行了二维布朗动力学模拟，研究刚性陷阱粒子浸入主动流体浴中的行为。该主动流体被建模为由自驱动圆形盘组成的集合，盘与盘之间通过软排斥势能和准晶取向相互作用。该流体由其准晶有序性、极化有序性和取向相关长度特征。随着number密度、准晶相互作用强度或佩克尔数(Péclet number)的增加，主动流体浴从各向同性相过渡到准晶相。陷阱粒子被建模为被动圆形盘的刚性装配。考虑四种陷阱： rod样的I形、回形锥形的L形，以及阶梯形Z和Z*（取向相反），当陷阱被引入主动流体浴中时，其扩散被显著增强，这是由主动流体粒子施加的力和扭矩以及手性陷阱粒子呈现常数旋转漂移。随着主动流体粒子游动速度的增加，这些扩散和旋转增强也随之增大。陷阱粒子的平移运动也与其取向运动相互耦合，相关性受主动流体粒子游动速度的调制。这项工作为未来在主动流体浴中模拟陷阱提供了道路，并为控制主动材料中的传输特性提供了潜在途径。