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前后间隙控制三维受限如何影响微推进

软凝聚态物质 2022-04-05 v1 流体动力学

摘要

活性粒子系统常受邻近边界的受限影响。近来,复杂三维几何结构(如多孔介质、泡沫、凝胶或生物组织与管道等结构化环境中可能出现的)所致受限效应备受关注。沿边界运动粒子的受限效应已被广泛研究,但在三维中活性粒子不仅平行于边界运动,也会朝向或远离边界运动。这种前后间隙的后果尚不明了。主动重塑所处环境的游动体创造了研究间隙效应的理想条件,因为它们在平移时维持稳定间隙。通过数值研究幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)的运动——该菌降解周围胃黏液以在自身周围形成共移流体囊袋——我们表明三维受限效应由间隙而非距平行边界的距离所控制。解析计算显示,间隙效应可通过流结构(如活性粒子通用的推流与拉流)理解,表明我们的结果应适用于广泛受限活性粒子。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.01491,
  title  = {Fore-aft clearance controls how three-dimensional confinement affects micropropulsion},
  author = {Suraj Kumar Kamarapu and Mehdi Jabbarzadeh and Henry Chien Fu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01491},
  year   = {2022}
}