具有物质供给的乳浊液动力学理论
软凝聚态物质
2026-04-28 v1 生物物理
摘要
本文提出了一种描述持续供给物质驱动液滴生长的乳浊液动力学理论。我们考虑生长受限于体积扩散或液滴界面传输两种情况。该理论扩展了Lifshitz-Slyozov-Wagner(LSW)理论，引入两种物质供给类型：维持过饱和度或供给速率恒定。在维持过饱和度的乳浊液中，我们发现液滴在所有时间都脱离耦合，扩散受限时液滴尺寸分布趋于收窄，而界面阻力受限时呈固定形状的漂移分布。在供给速率恒定的乳浊液中，扩散受限 regime 存在从收窄到宽化的转变，分布呈非通用性；而界面阻力受限 regime 中不存在转变为收窄的现象，我们发现存在一条适用于任意恒定供给的普适粗化动力学定律。平均半径随时间演化服从与物质供给无关的幂律定律，并给出液滴尺寸分布函数的闭式表达式。该理论适用于生物学系统，如细胞内的生物分子凝胶，因为液滴物料不守恒，小液滴生长被认为是界面阻力受限的。
引用
@article{arxiv.2510.21552,
title = {Kinetic theory of emulsions with matter supply},
author = {Jacqueline Janssen and Frank Jülicher and Christoph A. Weber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.21552},
year = {2026}
}