刚性壁存在下力诱导的弹性基质介导相互作用

我们考虑一种弹性复合材料，其在柔软弹性基质中含有颗粒夹杂，该基质由刚性壁（例如基底）所边界。如果此类复合材料用作软致动器，则力被施加于嵌入颗粒之间或在其间诱导。我们研究刚性壁的存在如何影响弹性基质中夹杂之间的相互作用。对于无滑移边界条件，我们将 Blake 关于相应格林函数的推导从低雷诺数流体力学转移到线性弹性情形。将无滑移和自由滑移表面条件的结果相互比较并与体相行为比较。我们的结果表明，当由弹性复合材料制成的软致动器以它们作为基底时，具有自由滑移表面条件的壁面是更可取的。正如我们进一步证明的，刚性壁的存在能定性地改变夹杂之间的相互作用。实际上，它可以将吸引相互作用转变为排斥相互作用（反之亦然）。在未来的实验中观察这些效应并与我们的结果结合应当是直接的，例如用于刚性表面上生物细胞和组织建模。