作为催化微马达的 Janus 液滴

本文从理论上研究了 Janus 液滴在表面活性剂溶液中的自推进，该表面活性剂在液滴表面的一半上发生反应。该液滴充当催化马达，产生浓度梯度，从而引发其表面张力驱动的运动；自推进速度相当高，为 $60\; {\rm \mu m/s}$ 及以上。该催化马达相较于其他微马达具有若干优势：制造简单、易于实现中性浮力。与单流体液滴（其自推进是对称性破缺不稳定性的结果）不同，Janus 液滴不存在稳定性阈值；因此液滴半径可缩小至微米级。本文由 Denis S. Goldobin 在 Sergey Sklyaev 于 2014 年 6 月 2 日不幸逝世后最终定稿并提交。