关于活性粒子在黏度梯度中的流体动力学

本工作中，我们分析了一个建模为球形 squirmer 的活性粒子在线性变化黏度场中的运动。一般而言，粒子的存在会扰动背景黏度场，且所产生的扰动取决于粒子在黏度场上施加的边界条件。我们发现，不论扰动细节如何，活性 squirmer 型粒子倾向于沿黏度梯度向下排列（负黏性趋性）。然而，旋转速率与沿梯度的游动速度确实依赖于粒子与背景黏度场相互作用的细节。此外，我们探讨了活性粒子表面局部黏度变化与由于空间变化黏度（相对于均匀流体）引起的流场（非局部）变化在动力学中的相对重要性。我们表明，局部与非局部效应的相对重要性关键取决于粒子对该场施加的边界条件。本工作揭示了忽略粒子对背景黏度的扰动以及仅用局部效应捕捉粒子运动的危险性。