通过正交推动控制和感官延迟对活塞性 colloidal 系统的密度调制
软凝聚态物质
2025-05-22 v1
摘要
近期的活塞性 colloidal 系统研究旨在模拟生物微运动者的关键特征，尤其是其对环境变化的自适应运动。虽然许多方法依赖于外部施加推动力，但实现真正的自主和自调节适应环境的能力仍有限。本研究发展并分析了由电动力学流动驱动的 Janus 微运动者，这些微运动者能够自主调整其推动动力学，以响应不同的照明条件。我们的 Janus 粒子是部分涂覆钛酸钡的硅胶 colloid，通过诱导电迁移（ICEP）在均匀交流电场下自推进。由于钛酸钡呈光导性，在紫外光照射下其导电性增加，从而独立于且正交于施加的电场来调节推动速度。关键的是，速度适应需要一定时间。我们系统地表征了这种感官延迟，发现其对响应空间时间光调制的微运动者局部化具有增强作用，这与考虑即时响应的典型合成微运动者相比更为显著。通过利用这些动力学，类似于生物微运动者，我们对局部和全局粒子行为实现了精确控制，为自适应活物质系统提供了新的机遇。
关键词
引用
@article{arxiv.2505.15396,
title = {Density modulations in active colloidal systems through orthogonal propulsion control and sensory delays},
author = {Ueli Töpfer and Maximilian R. Bailey and Sanjay Schreiber and Federico Paratore and Lucio Isa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.15396},
year = {2025}
}