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sessile 液滴中自驱动 Janus 胶体的界面聚集

流体动力学 2022-12-05 v2 软凝聚态物质

摘要

受限系统中的活体微生物通常表现出聚集于边界的亲和性。这种对界面亲和性的原因可能是其定向运动与大于自身尺度的流体动力学相互作用的共同作用。此处我们将展示浸没于水和过氧化氢液滴中的自驱动 Janus 粒子(部分镀铂的聚苯乙烯粒子)倾向于聚集在液/气界面附近。有趣的是,尽管存在由溶质 Marangoni 流引起的蒸发驱动流(通常倾向于将粒子重新分布到液滴内部),界面聚集仍会发生。通过用被动胶体(流动示踪剂)进行额外实验,并与针对粒子主动运动及流体流动的数值模拟比较,我们厘清了所观测界面粒子聚集背后的主导机制。这些结果使我们能够在主动 Janus 粒子与某些生物微游体如何同其环境相互作用之间作一类比。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.03228,
  title  = {Interfacial aggregation of self-propelled Janus colloids in sessile droplets},
  author = {Maziyar Jalaal and Borge ten Hagen and Hai le The and Christian Diddens and Detlef Lohse and Alvaro Marin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.03228},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages, 7 figures