集群活性物质与流动的相互作用：对拉格朗日相干结构的影响

近年来，关于活性物质的研究课题引起了不同领域的关注。有观点认为，以浮游动物为代表的活性物质因其内在迁移能力及庞大的生物量，在海洋混合中具有潜在作用。然而，尽管自然界中由各种源驱动的流动无处不在，先前的探究大多忽视了外部背景流动的影响。活性物质与外部流动结构之间的相互作用长期被忽略。在此，我们利用典型的厘米级游动生物 \textit{A. salina} 与电磁驱动的准二维流动进行实验，研究活性物质与流动的相互作用。我们聚焦于集群活性物质对双曲拉格朗日相干结构（LCSs）的影响，LCSs 标记了流动中应变最强的区域。我们阐明，与具有相似能量输入的局部随机噪声相比，活性物质对 LCSs 的影响显著得多。此外，我们揭示活性物质产生的扰动可与背景流动耦合，进一步使 LCSs 变形。我们还揭示流动的旋转椭圆区对活性物质扰动更为敏感。我们进一步描述了活性物质的影响如何随其数量密度与背景流动强度而变化。我们揭示即便在较小的活性物质数量密度下，LCSs 也能被明显改变。我们旨在为活性物质与外部流动结构相互作用的问题提供有价值的见解并引起关注。