手性主动粒子对环境几何的灵敏指示作用
软凝聚态物质
2024-02-20 v1
摘要
手性主动粒子（CAPs）是通过绕轨或自旋打破时间反演对称性的自推进粒子，从而产生引人入胜的行为。本文中，我们通过主动布朗动力学模拟与草籽的颗粒实验，考察了 CAPs 在圆盘障碍物二维晶格中的运动动力学。我们发现 CAPs 的有效扩散系数对障碍物晶格的结构敏感，这是非手性主动粒子所不具备的特征。我们进一步研究了外场下障碍物阵列中 CAPs 的输运，发现了一种重入式方向锁定效应，可用于分选具有不同活性的 CAPs。最后，我们展示了无镜面对称的平行四边形障碍物晶格能够分离顺时针与逆时针 CAPs。上述三种新现象的机制得到了定性解释。据此，我们的工作为设计基于手性的单细胞诊断与分离工具，以及基于主动粒子的环境传感器奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2310.06662,
title = {Chiral Active Particles are Sensitive Reporter to Environmental Geometry},
author = {Chung Wing Chan and Daihui Wu and Kaiyao Qiao and Kin Long Fong and Zhiyu Yang and Yilong Han and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06662},
year = {2024}
}