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锁钥微流控:模拟沿波纹壁通道的向列胶体平流

软凝聚态物质 2024-04-12 v1

摘要

液晶介质介导悬浮粒子与限制几何之间的相互作用,这不仅具有引导图案化和自下而上胶体组装的潜力,还可以控制微流控器件中的胶体迁移。然而,模拟此类动力学具有挑战性,因为必须在复杂边界内同时考虑向列弹性、扩散性和流体动力学相互作用。我们对分散于受限在二维波纹通道内的流动且涨落的向列流体中的胶体平流进行了建模。由于胶体相关缺陷的相对位置,发现胶体与波谷之间的锁钥机制在平面锚定下比同向锚定下更强。足够大的振幅会导致粘滑轨迹,甚至使胶体被永久锁定在原位。这些结果表明,波纹壁不仅有望将胶体引导至特定对接位点,还能控制位点特异性的停留时长和间歇洗脱。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.07367,
  title  = {Lock-Key Microfluidics: Simulating Nematic Colloid Advection along Wavy-Walled Channels},
  author = {Karolina Wamsler and Louise C. Head and Tyler N. Shendruk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.07367},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 18 figures