惯性活性向列中的向列序凝聚与拓扑缺陷
软凝聚态物质
2022-08-10 v1 流体动力学
摘要
不同长度尺度的活体材料展现出活性向列特征，如取向序、向列拓扑缺陷与活性向列湍流。利用数值模拟，我们研究了流体惯性对活性向列中集体图案形成的影响。我们表明，由于黏度降低导致的惯性效应渐进增强会引起向列序的逐渐熔化，且拓扑缺陷密度增加，随后发生到涡旋凝聚态的不连续转变。在低足够黏度下涌现的涡旋凝聚态与巨涡内的向列序凝聚及拓扑缺陷密度的下降相吻合。我们进一步表明，拓扑缺陷周围的流场受惯性效应显著影响。此外，我们展示了动能谱对惯性效应的强烈依赖，在涡旋凝聚相内恢复了 Kolmogorov 标度，但在较高黏度下未发现普适标度的证据。这些发现揭示了活性向列湍流中的新复杂性，并强调了活性与惯性效应在设定活性粒子流动与取向组织中的重要串扰。
引用
@article{arxiv.2206.04299,
title = {Nematic order condensation and topological defects in inertial active nematics},
author = {Roozbeh Saghatchi and Mehmet Yildiz and Amin Doostmohammadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.04299},
year = {2022}
}