大分子聚合物溶液中细菌游动速度的增强

在简单牛顿流体中游动细菌的运动可以在低雷诺数流体力学框架内成功描述。生物流体中聚合物的存在通常会增加粘度，预计在细菌电机扭矩恒定的情况下会导致游动速度变慢。然而，令人惊讶的是，几项实验表明细菌在聚合物流体中的速度有所增加，目前尚不清楚其原因。因此，我们对在不同长度和密度的显式建模大分子聚合物溶液中游动的细菌进行了广泛的粗粒度模拟。我们观察到随着聚合物密度的增加，游动速度提高了高达 60%，并证明这是由于细菌附近的聚合物耗尽导致的有效滑移所致。然而，这本身无法预测游动速度的大幅增加：还必须耦合细菌鞭毛的手性。