活性 dumbbell 绕圆形障碍物的集体动力学

本文使用Brownian动力学仿真报告了活性 dumbbell 在静止圆形障碍物附近的集体动力学。活性 dumbbell 在临界半径之外聚集在圆形障碍物表面。聚集在圆周上非均匀分布，聚集规模随活性和曲率半径的增加而增大。密集的活性 dumbbell 聚集体显示持久的旋转运动，具有特定的角速度，该角速度随活性的线性增大。进一步表明，活性 dumbbell 在聚集体内呈现强大的极化有序。该极化有序显示出长程关联，关联长度对应于聚集规模。此外，我们表明活性 dumbbell 在障碍物表面的驻留时间由于多体相互作用导致旋转扩散减慢而快速增长。文章进一步考虑了示踪粒子在活性 dumbbell 解决方案中的动力学行为。有趣的是，被动示踪粒子的速度随示踪粒子尺寸的增加而从单调递减转为递增，这是在活性 dumbbell 速度提高的条件下得到的。此外，示踪粒子的有效扩散显示出随面积分数而非单调行为的变化；扩散系数的初始增加随后在较大面积分数下出现下降。