受限流体与软物质中无序超均匀性的涌现
软凝聚态物质
2024-11-20 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
受限作用可以显著改变流体性质，为特定的技术应用提供了潜力。然而，实现对受限流体和软物质结构复杂性的精确控制仍然具有挑战性，因为这通常需要仔细调节系统参数。在本研究中，我们对受限在狭缝孔中的流体进行了大规模分子动力学模拟，采用了适用于广泛软物质的相互作用势。受限作用诱导流体形成二维（2D）层，每一层自组装成具有不同复杂度的结构。值得注意的是，我们观察到在复杂的非平凡类流体几何结构中，大尺度密度涨落受到抑制——类似于晶体——从而导致了无序超均匀性的涌现。我们证明了可以通过修改控制参数来精确调节流体性质。这项工作为设计实验方案以调节自组装材料的结构、稳定无序超均匀结构以及促进具有定制复杂性的 2D 阵列的制备奠定了基础。此外，它还为分析生物单层（如上皮组织）提供了新视角。
引用
@article{arxiv.2411.12393,
title = {Emergence of Disordered Hyperuniformity in Confined Fluids and Soft Matter},
author = {Fabio Leoni and Erdal C. Oğuz and Giancarlo Franzese},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.12393},
year = {2024}
}