噪声激活的软弹性接触解离
软凝聚态物质
2014-02-04 v1
摘要
粘附力能够在软弹性物体与平坦刚性基底接触时使其发生变形。如果系统由弹力和表面力产生的总能量在零载荷或轻微负压载荷处呈现极小值，则该接触处于稳定平衡状态。然而，随着系统持续卸载，能垒降低并最终消失，从而导致接触的弹道式分离。虽然这种类型的接触分裂已得到广泛认可，但在各类软粘附问题中尚未被充分重视的是：在噪声存在的情况下，接触破裂也可能发生在任何有限的亚临界载荷下。软接触问题的独特之处在于，噪声可以是非热性的，而热力学势的亚稳态和稳态可能源于系统弹性能与界面能的竞争。基于激活速率理论的分析和基于随机动力学的模拟表明，接触破裂动力学可归结为粒子从势阱中的力和噪声诱导逃逸，这一机制普遍存在于各类胶体和生物大分子过程中。这些思想有助于理解近期一项实验的结果，该实验涉及刚性球体在表面上的噪声激活滚动动力学，其中球体被软微纤维钉扎。
引用
@article{arxiv.1402.0463,
title = {Noise activated dissociation of soft elastic contacts},
author = {M. K. Chaudhury and P. S. Goohpattader},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.0463},
year = {2014}
}