具有表面化学梯度的渗透响应壁面附近的化学活性胶体

化学活性胶体通过在周围溶液中产生组分梯度，并利用其与溶液中各种分子物种相互作用的差异来运动。如果此类粒子在边界附近运动，例如在约束悬浮液的容器壁面附近，则沿壁面也会产生溶液组分梯度。这引发了化学渗透（通过壁面与构成溶液的分子物种之间的相互作用），驱动了耦合回胶体的流动，从而影响其运动性。采用近似的“点粒子”分析，我们解析地证明——由于壁面的这种诱导活性响应（化学渗透）——此类化学活性胶体能够沿壁面的表面化学梯度排列并跟随其运动。在这个意义上，这些人造“微泳体”表现出一种原始的趋触性，即感知环境中（不一定非连续的）物理变化的临近。我们证明，只要化学活性胶体在无界流体中表现出运动性，其沿表面化学梯度的排列就是普遍的，即该现象不依赖于推进机制的具体细节。结果在简单化学活性模型的背景下进行了讨论，这些模型对应于一半表面发生“源”化学反应、另一半表面为“惰性”或“汇”反应的 Janus 粒子。