脉动三维几何中熵激活粒子输运
软凝聚态物质
2025-09-16 v1 统计力学
生物物理
摘要
我们研究了活性布朗粒子(ABPs)在三维(3D)振荡几何中的运输，这些几何构成空间周期结构。我们建立了广义的费克-雅各布斯方法，基于粒子在几何横向方向快速均衡的假设，将3D系统降维为有效1D系统。计算了ABPs的运输特性，采用半解析方法，并通过数值模拟予以验证。在几何振荡的最优频率下，粒子表现出更高的平均速度 和有效扩散系数 ，类似于随机共振现象。这种效应进一步因ABPs的自驱动速度以及几何振荡幅度而得到增强。这些发现对开发具有增强控制能力的微纳米流体装置，以及精确操控小规模生物医学装置具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2509.11147,
title = {Entropic active particle transport in pulsating 3D geometries},
author = {Rahul Sinha and Ankit Gupta and P. S. Burada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.11147},
year = {2025}
}