化学活性环境中化学驱动纳米马达的聚集行为

由化学反应驱动的合成纳米马达被设计为用于主动货物输运、药物递送以及其他多种用途的载体。此类马达协同作用时可自组装形成 swarm 或团簇，为不同尺度上的应用提供机会。尽管这种集体行为已在马达于化学惰性流体环境中运动时得到研究，但当其所处介质为支持复杂时空图样的化学网络时，通过模拟与理论分析，我们表明集体行为发生改变。环境中的空间图样可引导并控制马达集体状态，而马达与环境的相互作用可产生独特的时空马达图样。通过在支持图灵图样和螺旋波的系统中的马达动力学研究说明了上述结果。该工作与涉及众多主动纳米马达在复杂化学或生物环境中运动的潜在应用相关。