生物膜剪切行为的介观尺度阐释
流体动力学
2015-09-15 v1 生物物理
摘要
细菌菌落作为生物膜在各种物体的表面/界面上形成，不仅可能影响人类健康与疾病，还可能影响能源与环境考量。生物膜可被视为软物质，理解其对外力的剪切响应是基础研究的关键要素。本文基于生物膜微观结构的数字化，提出了一种介观模型。分析了其在外部施加剪切载荷下的响应。由于软聚合物基底内链的解折叠，在高应变载荷下容易观察到应变硬化型行为。生物膜网络的持续剪切载荷导致沿对角方向的应变局部化。软聚合物基质的破裂可能削弱细菌细胞间的相互作用。剪切下生物膜网络内刚度的演化揭示出两个区域：a) 由于聚合物基质的应变硬化导致的刚度初始增加，以及 b) 由于聚合物基底撕裂导致的刚度最终降低。
引用
@article{arxiv.1509.03926,
title = {Mesoscale Elucidation of Biofilm Shear Behavior},
author = {Pallab Barai and Aloke Kumar and Partha P. Mukherjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.03926},
year = {2015}
}