圆形图案基底上自驱动粒子的集体涡旋运动与涡量反转
软凝聚态物质
2023-02-22 v1 生物物理
化学物理
计算物理
摘要
通过极化且分离的环形聚合物的粗粒化分子动力学模拟，研究了自驱动粒子（SPPs）在圆形图案基底与圆形限制共同作用下的集体行为。研究在较宽的SPPs堆积分数、驱动力以及图案区域面积分数范围内进行。在低堆积分数下，SPPs被排除在系统中心之外，并表现出由基底在中等值下主导的涡旋运动。该排斥区源于基底诱导的驱动力与扭矩之间的耦合，其使SPPs产生向外螺旋运动。对于高值，SPPs对中心的排斥由限制边界主导。在高值下，基底图案导致涡量反转，且随着增大变得准周期。我们还发现基底图案能够根据SPPs的迁移率对其进行分离。
引用
@article{arxiv.2301.11239,
title = {Collective Vortical Motion and Vorticity Reversals of Self-Propelled Particles on Circularly Patterned Substrates},
author = {Haosheng Wen and Yu Zhu and Chenhui Peng and P. B. Sunil Kumar and Mohamed Laradji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.11239},
year = {2023}
}