振荡剪切流中红细胞的动态模式

使用三个变量的微分方程研究了振荡剪切流中红细胞的动力学：形状参数、倾角θ和膜旋转的相位角φ。在稳态剪切流中，根据剪切速率和粘度比，会出现三种动力学类型：i) 坦克履带运动：φ旋转，而形状和θ振荡。ii) 翻滚运动：θ旋转，而形状和φ振荡。iii) 中间运动：φ和θ同步或间歇地旋转。在振荡剪切流中，红细胞基于这三种运动表现出各种动力学行为。对于平均剪切速率为零的低剪切频率，会发生极限环振荡，分别在高或低剪切振幅下基于坦克履带或翻滚旋转。这种基于坦克履带的振荡很好地解释了最近的实验。在中等剪切振幅下，红细胞表现出间歇或同步振荡。随着剪切频率增加，囊泡振荡相对于剪切振荡变得延迟。在高频率下，多个极限环振荡共存。对于具有小剪切振荡的高平均剪切速率，形状和θ在坦克履带运动中振荡，但即使在高的剪切频率下也仅存在一个吸引子。这些振荡模式的测量是量化红细胞和合成胶囊粘弹性的有前景的工具。