活性布朗粒子相行为及表面张力对粒子刚度的依赖

我们研究了准二维、单分散的活性布朗粒子（ABPs）系统，涵盖一系列活性、刚度与密度。我们发展了一种微观解析方法，用于预测在运动诱导相分离（MIPS）发生后形成的致密相结构，包括致密团簇的面积分数、粒子间压力与半径。我们的预测与布朗动力学模拟吻合良好。随后，我们推导了一个连续介质模型，以研究动量方程中预测的粒子间压力、游动压力与宏观压力之间的关系。我们发现，将点态宏观压力表述为粒子间压力，并通过空间变化的体积力（而非体积平均的游动压力）来建模粒子活性，可在连续介质模型与微观理论中得出一致的压力预测。这种压力表述还导致相分离域的表面张力近乎为零，与活性、刚度及面积分数无关。此外，利用布朗动力学模拟与我们的连续介质模型，我们表明界面宽度与表面张力均为系统的本征特征。另一方面，若我们排除由活性引起的体积力，则发现所得表面张力值线性依赖于模拟尺寸，这与表面张力的统计力学定义相悖。