活性胶体悬浮液的非平衡态方程
软凝聚态物质
2015-01-30 v1
摘要
活性胶体构成了一类新型材料，由胶体尺度的粒子组成，这些粒子在局部将化学能转化为运动能力，从而模拟微生物。这些系统在远离平衡的状态下演化，表现出不同于热化胶体组装体的结构组织和动力学性质。挖掘这类新系统潜力需要发展一个概念框架来描述这些本质上的非平衡系统。我们利用沉降实验探测了二维活性 Janus 微球组装体的非平衡态方程，并对自驱动硬圆盘模型进行了计算机模拟。自驱动深刻影响了态方程，但这些变化可以用平衡态概念来合理化。我们表明，在稀薄极限下，活性胶体的行为类似于具有依赖于活性有效温度的理想气体。在有限密度下，增加活性类似于增加平衡态粒子间的粘附力。我们量化了这种有效粘附力，并在实验和模拟中获得了一个关联活性与有效粘附力的唯一标度律。我们的结果为理解活性胶体悬浮液中新物质相的出现提供了一种新的有效途径。
引用
@article{arxiv.1411.7175,
title = {Nonequilibrium equation of state in suspensions of active colloids},
author = {Félix Ginot and Isaac Theurkauff and Demian Levis and Christophe Ybert and Lydéric Bocquet and Ludovic Berthier and Cécile Cottin-Bizonne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.7175},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 4 figs; to be published in Phys. Rev. X