惯性、薄片弹性与流体粘弹性对两驱动薄片同步的竞争性影响

两个驱动薄片的同步可作为鞭毛微游动体之间相互作用的一个简单模型。惯性、薄片弹性和流体粘弹性等多种因素被认为有助于两薄片的同步；然而，不同因素对此过程贡献的重要性仍不清楚。我们对惯性、薄片弹性和流体粘弹性对两薄片同步的竞争性影响进行了系统性研究。由惯性效应引起的同步特征时间 $\tau^\mathrm{s}$ 与薄片雷诺数 $\mathrm{Re}$ 成反比，即 $\tau^\mathrm{s} \omega \propto \mathrm{Re}^{-1}$，其中 $\omega$ 为波频率。两薄片向稳定的同相或反相构型的同步由惯性效应、薄片弹性、流体可压缩性和粘弹性的竞争决定。有趣的是，流体粘弹性在大幅拍动振幅和 Deborah 数 $\mathrm{De} > 1$ 时产生强同步力，其主导其他因素并偏好同相构型。因此，我们的结果表明流体粘弹性可显著增强微游动体的同步。我们的研究阐明了不同竞争效应对两驱动薄片同步的重要性，从而增进了对微游动体之间相互作用及其集体行为的理解。