极性活性物质中的半整数与全整数拓扑缺陷：涌现、交叉与共存
软凝聚态物质
2021-06-08 v1 生物物理
流体动力学
摘要
活性拓扑缺陷在多种生物与仿生系统中的存在及其重要性正日益被认识到。我们基于守恒律与对称性论证，引入了一个极性活性物质的连续介质模型，该模型重现了活性湍流中拓扑缺陷的极性与非极性（向列）特征。通过对该连续介质模型的数值模拟，我们证明了极性活性物质中半整数与全整数拓扑缺陷的涌现。有趣的是，我们发现从具有半整数缺陷到全整数缺陷的活性湍流的交叉可以涌现，其共存区域以两类缺陷同时存在为特征。这些结果提出了一个研究活性物质中拓扑缺陷图案的最小且通用的框架，该框架能够解释细菌与细胞单层等极性系统中半整数缺陷的涌现，并预测活性物质中共存缺陷态的涌现。
引用
@article{arxiv.2106.03144,
title = {Half-integer and full-integer topological defects in polar active matter: Emergence, crossover, and coexistence},
author = {Aboutaleb Amiri and Romain Mueller and Amin Doostmohammadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.03144},
year = {2021}
}