二维通道中活性棒的自质与异质群体

活性 swarm 由消耗能量以运动或做功的个体 agent 组成，已知会产生多样的集体行为。许多活性 swarm 的例子具有生物学性质（如鱼群与鸟群），并已通过数值模拟被广泛建模。此类 swarm 模拟通常假定 swarm 是均匀的；即每个 agent 具有完全相同的动力学性质。然而，许多生物 swarm 是高度异质的，例如土壤中微生物的多物种群落，且各物种可能具有范围广泛的不同物理性质。本文通过发展一个简单模型来探究异质性，该模型描述在无流体动力学效应下运动异质棒状细菌的 swarm 动力学。利用限制在二维矩形通道内的活性棒的分子动力学模拟，我们首先探索均匀 swarm 的情形，并表明支配其动力学的核心参数为运动力与 steric 力之比。接着我们探索异质或混合 swarm，其中组成自推进棒具有一系列运动能力与 steric 相互作用。我们的结果表明限制边界在驱动混合群体的分离中起着强烈作用。