通过编程力实现胶体物体的完全取向排列

通过分析和模拟，我们展示了两种方法，可实现分散在流体中的随机分布的一组相同非对称胶体物体的完全取向排列。恒定场中的沉降或电泳可导致部分排列，其中物体绕共同的体轴旋转，但这些物体的旋转相位是随机的。我们表明，这种相位无序可以通过两种形式的编程力消除。首先，仅在两个方向之间交替施加力，可以任意降低取向的统计熵。其次，类比于磁共振，在施加场中加入一个小的旋转分量，可导致物体取向的相位锁定。我们确定了一类广泛通用物体的排列条件，并讨论了实际限制。