Quincke 滚子簇的动力学与相互作用：从轨道与翻转至激发态

活性物质系统的特征在于将能量转化为主动运动，例如微生物的自推进。人造活性胶体构成了一些模型，它们展现出更复杂生物系统的本质特性，同时又便于实验室实验。尽管大多数实验模型由球体（如 Janus 粒子）组成，不同形状的活性粒子却较少被理解。特别是，此类活性胶体“分子”之间的相互作用在很大程度上尚未被探索。在此，我们研究活性胶体分子的运动及其之间的相互作用。我们聚焦于由外电场驱动的自组装哑铃体和三聚体。对于哑铃体，我们观察到依赖于活性的自旋、圆周和轨道运动行为。此外，哑铃体之间的碰撞导致四聚体和六聚体的层级自组装，二者均形成转动激发态。另一方面，三聚体展现出一种新型翻转运动，其产生的轨迹令人联想到蜂窝晶格。