化学活性乳液的水动力学理论

我们通过构建一个热力学一致的理论框架，其中平衡被燃料分子的化学恒态打破，提出了化学活性乳液在流体动力学极限下的系统理论。对于具有活性化学反应的三元溶液，我们获得了长距离和时间尺度上守恒场动力学的有效动力学。该有效动力学考虑了时间反演对称性的破缺，表现为类似于Active Model B+的梯度项的出现，后者是活性相分离的通用理论。除了修改界面能量系数的活性系数外，该理论还包含梯度展开中的高阶项，这些项对于正确描述化学活性乳液的动力学是必要的，从而扩展了Active Model B+。我们数值研究了一个具有活性化学反应的Flory-Huggins模型。我们的理论预测了当有效界面能量系数变为负值时微相的形成。此外，包括噪声在内，我们展示了气泡相分离的存在。我们还识别出一种新型的相行为，即动态活性丝状相。最后，我们讨论了系统中由活性化学反应产生的稳态熵产生率。我们观察到总熵产生率随着驱动化学势的增加而增加，并在向动态活性丝状相转变时表现出类似扭结的奇异性。我们的工作表明，活性相分离的通用行为可以在化学活性乳液中出现。