表面球形微游动粒子在重力作用下的自旋结构形成与极性有序
软凝聚态物质
2019-12-20 v2 流体动力学
摘要
我们通过数值方法研究了由沉积在平整表面上的球形 squirmer 组成的自驱动粒子系统的流体动力学。我们观察到由于粒子间以及粒子与壁面间流体动力学相互作用的相互影响而出现的动态结构。在低覆盖度下，我们的结果表明了小型手性自旋器的形成：两个或三个粒子通过近场流体动力学相互作用束缚在一起，分别形成旋转的二聚体或三聚体。自组织自旋器的稳定性可通过沉积强度来调节。增加粒子浓度导致粒子间相互作用增多，自旋器变得不稳定。在较高面积分数下，我们发现推进型（pusher）粒子能够对齐其游动方向，从而导致稳定的极性有序和增强的迁移率。此外，我们测试了在固体边界存在下极性有序的稳定性。我们观察到在圆柱形约束中出现了粒子涡旋。
引用
@article{arxiv.1905.11332,
title = {Gravity induced formation of spinners and polar order of spherical microswimmers on a surface},
author = {Zaiyi Shen and Juho S. Lintuvuori},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.11332},
year = {2019}
}