活性胶体与被动粒子混合中由聚集诱导的速度反转
软凝聚态物质
2020-01-29 v1
摘要
近期实验表明，当掺入活性 Janus 粒子时，胶体悬浮液可自发自组装成具有不同内部结构、尺寸和动力学性质的致密聚集体。其特征是，这些聚集体在形成过程中作弹道运动，但会动态反转其速度，并暂时沿其所含 Janus 粒子自推进方向的相反方向运动。本文探讨了一个简单的胶体混合物有效模型，该模型可复现实验中观察到的多数方面，包括聚集体的形态与速度反转。我们将后者归因于被动粒子对活性胶体帽的非互易趋化吸引，这种吸引即使在紧密接触时也会发生，并将活性粒子向后推。反之，当趋化相互作用为排斥时，它们会导致被动胶体在活性粒子产生的化学密度极小处发生动态聚集，正如近期实验所见；在其他参数区间，它们诱导出由被动粒子追随的活性粒子行进波前，并与活性气体共存。
引用
@article{arxiv.1909.09578,
title = {Clustering-induced velocity-reversals of active colloids mixed with passive particles},
author = {Frederik Hauke and Hartmut Löwen and Benno Liebchen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09578},
year = {2020}
}