受限三维活性液滴的界面不稳定性
软凝聚态物质
2026-02-04 v2
摘要
流体-流体界面的不稳定性在被动软物质中普遍存在。向界面或任一流体中添加活性可以显著改变界面的稳定性。通过实验和理论，我们研究了位于各向同性相中、被被动流体包围并限制在两平行板之间的可变形三维活性向列液晶液滴的界面不稳定性。自发活性流驱动沿活性/被动界面的波纹增长，其中最快增长模式的模数随液滴半径增大而增大，随间隙高度减小而减小。我们将润滑近似应用于一个最小向列流体动力学模型，以确定所有界面模式的增长率。增长率的大小由活性时间尺度、与液晶有序相关的弛豫时间尺度以及毛细应力和粘性应力决定。我们在实验和理论之间发现了多个一致点，包括单个液滴的形状演化、多个液滴平均的不稳定模式增长率以及液滴内部观察到的拉伸剪切流。
引用
@article{arxiv.2506.17532,
title = {Interfacial instability of confined 3D active droplets},
author = {Bennett C. Sessa and Federico Cao and Robert A. Pelcovits and Thomas R. Powers and Guillaume Duclos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.17532},
year = {2026}
}