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由刚性环对均匀球形流体囊泡的赤道变形

软凝聚态物质 2025-03-27 v2

摘要

我们考察了由圆形刚性环对均匀球形流体囊泡沿赤道的变形。我们考虑保持囊泡轴向和赤道镜像对称性的变形。通过施加自发曲率模型,并受制于环的约束以及常数面积或体积条件,确定了囊泡的配置。我们给出两种环所施加力的表达式:一种涉及跨越环处膜曲率导数不连续,另一种以囊泡的全局量为表达式。在自发曲率足够小的情况下,无论是固定面积还是体积,都只有一种配置序列。扭泡的行为在两种约束下相似,它们遵循从近椭圆形向 dumbbell 形的转变,最终演化为两个准球形囊泡通过一个细小的茶匙形颈部相连。我们对小颈部的几何和力进行渐近分析。一旦被拉伸的囊泡初始采用椭圆形;若固定面积,囊泡会逐渐变平直至呈圆盘状,我们通过渐近分析进行了考察。若固定体积,两极会相互靠近直至相触,囊泡呈圆盘细胞形状。当囊泡的自发曲率接近被扭曲的准球形囊泡的平均曲率时,两种约束的配置序列都会出现分叉,一些分支对应的配置具有最低能量。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.17940,
  title  = {Equatorial deformation of homogeneous spherical fluid vesicles by a rigid ring},
  author = {Pablo Vázquez-Montejo and Bojan Božič and Jemal Guven},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.17940},
  year   = {2025}
}

备注

30 pages, 28 figures