周期通道中活性粒子的宏观运输：整流与色散

活性粒子在结构化环境中（如凹槽通道和多孔介质）的运输与色散，是理解自然及人造活性系统的重要问题。由于其持续的自驱动，活性粒子在空间非对称约束下表现出整流运动。尽管实验和粒子基模拟已取得一些进展，但对在空间周期几何中有效长时间运输动力学的理论理解仍较不完善。本文我们应用广义泰勒色散理论 (GTDT) 来分析活性布朗粒子 (ABP) 在周期通道和场中的长时间有效运输动力学。我们表明，长时间运输行为由有效 advection-diffusion 方程 governing。推导得到的宏观运输方程允许我们表征平均漂移和有效色散系数。对于受通道壁面无通量边界条件约束的 ABP，结果表明 regardless of activity，平均漂移由沿通道的净扩散通量给出。对于 ABP 而言，其活性是维持密度梯度的驱动机制，这最终导致沿通道的整流运动。我们的连续理论通过直接布朗运动仿真验证了该理论，其中包括支配每个 ABP 运动的 Langevin 方程。