化学驱策作为自上而下操控胶体的乘性因子
软凝聚态物质
2024-07-26 v1
摘要
胶体粒子能够制造可重构纳米材料，在变色、自修复、自调节材料以及可重构药物递送系统等方面具有应用。然而，操控胶体的自上而下方法在可控尺度上存在局限。我们在此考虑一种新方法，利用化学反应放大现有自上而下胶体操控方法的效果，以单粒子精度排列大量胶体，我们将其称为化学驱策。基于模拟方法，我们表明，如果一组化学活性胶体（驱策者）可以通过外力（即电泳力、介电泳力、磁力或光力）进行引导，那么响应驱策者产生的化学梯度而运动的更大规模的胶体集合（跟随者）可以使用本文给出的控制算法进行引导。我们还推导出了预测可通过此方式引导的粒子最大数量的界限，并通过布朗动力学模拟展示了该方法的有效性。基于理论结果和模拟，我们得出结论：化学驱策是一种可行的方法，能够放大现有胶体操控方法的效果以创建有用的结构和材料。
引用
@article{arxiv.2312.10612,
title = {Chemical herding as a multiplicative factor for top-down manipulation of colloids},
author = {Mark N. McDonald and Cameron K. Peterson and Douglas R. Tree},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.10612},
year = {2024}
}