各向异性活性粒子中高效锁钥相互作用的设计
软凝聚态物质
2023-08-22 v1
摘要
微观游动体的簇形成是生物膜和菌落形成、高效运动与营养摄取的关键，但在缺乏其他相互作用时，需要很高的游动体浓度才能发生。本文通过实验与数值模拟表明，各向异性的游动体形状可显著增强簇形成。我们分析了一类模型微游动体，其形状可从球形连续调节为弯曲杆与直杆。在所有情况下，聚集均可用仅依赖于粒子密度与形状的单一标度参数所控制的米氏(Michaelis-Menten)动力学描述。我们从互锁概率与簇稳定性的相互作用出发，阐释了这些形状依赖的动力学。弯曲杆形状即使在极低的粒子密度下也能促进组装，我们确定最高效的形状为半圆。我们的工作为如何利用形状理性设计非平衡自组织提供了关键见解，这对创制活性功能材料与设计靶向双组分药物递送至关重要。
引用
@article{arxiv.2308.09992,
title = {Designing highly efficient lock-and-key interactions in anisotropic active particles},
author = {Solenn Riedel and Ludwig A. Hoffmann and Luca Giomi and Daniela J. Kraft},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.09992},
year = {2023}
}