利用光响应手性液晶环境动态控制活性液滴
软凝聚态物质
2024-06-17 v2 生物物理
摘要
微观活性液滴因其可用于将物质从一点输运至另一点而备受关注。其挑战在于控制运动轨迹。在这项工作中，我们展示了一种通过光响应胆甾相液晶环境来控制活性液滴推进方向的方法。该活性液滴是细菌枯草芽孢杆菌微泳体的水分散液。当置于胆甾相中时，表面活性剂稳定的活性液滴会扭曲局部指向矢场，产生一个点缺陷——刺猬缺陷，从而打破前后对称性。液滴内部细菌的混沌运动被液滴外部非对称的指向矢场整流为定向运动。当胆甾相的螺距通过可见光照射改变时，不对称轴以及液滴轨迹会沿着新的方向重新排列。在535 nm光照射下，液滴逆时针重新排列；在450 nm光照射下，液滴顺时针重新排列，这由光诱导的胆甾相手性变化所决定。该策略实现了对活性液滴轨迹的非接触式动态控制，并展示了取向有序介质在控制活性物质方面优于各向同性对应物的优势。
引用
@article{arxiv.2401.12116,
title = {Dynamic control of active droplets using light-responsive chiral liquid crystal environment},
author = {Vanessa Jirón and Mojtaba Rajabi and Hao Wang and Oleg D. Lavrentovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12116},
year = {2024}
}