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极性自驱动与向列自驱动对活性解阻塞的差异化影响

软凝聚态物质 2022-11-09 v3

摘要

尽管阻塞转变在凝聚态物理和颗粒系统中已被长期研究,但人们对常见于活体材料中的活性阻塞(或解阻塞)所知甚少。在本文中,我们通过分子动力学模拟探讨了致密活性半柔性细丝系统中的阻塞-解阻塞转变。我们特别刻画了在不同细丝刚性和不同密度下极性驱动与向列驱动的差异化影响。我们的结果表明,仅通过改变活性力的性质(向列或极性)即可实现高密度的动态活性细丝。有趣的是,尽管极性驱动在汇合度以下的高密度下更能有效地使系统解阻塞,但我们发现,在更高密度下,向列驱动相比其极性对应物增强了解阻塞。降低细丝刚性的影响在两种情况下也显著不同:对于向列驱动,降低弯曲刚性使系统解阻塞;而我们发现,对于极性驱动,随着细丝刚性降低出现了耐人寻味的重入阻塞-解阻塞-阻塞转变。第一次转变(解阻塞)由刚性降低导致的软化驱动,第二次转变(阻塞)是序参量合作的效应,并与系统中向列序的出现相吻合。总之,通过一个自驱动柔性细丝的通用模型,我们的结果展示了活性材料如何通过调节自驱动性质与柔性来实现高密度而不发生阻塞。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.08692,
  title  = {Distinct impacts of polar and nematic self-propulsion on active unjamming},
  author = {Varun Venkatesh and Chandana Mondal and Amin Doostmohammadi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08692},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages,, 10 figures