活性流体中介观湍流的起始
流体动力学
2017-05-24 v1 软凝聚态物质
生物物理
摘要
介观湍流是一种在零雷诺数下于流化生物系统中自发产生的固有现象，有别于惯性湍流。这种时空无序流动从根本上改变了活性流体中的营养物质和分子输运，并能强烈影响生物膜形成、形态发生和癌症侵袭等重要生物学过程中的集体行为。尽管介观湍流在此类生理过程中扮演关键角色，对其的理解及其与经典惯性湍流的任何关联仍不清楚。在此，我们展示了活性物质沿微通道的运动如何通过从流动涡旋晶格的吸收态演化出无序斑块（活性喷团），从而过渡到介观湍流。我们证明，通道中介观湍流转变的临界行为属于定向逾渗普适类。这一发现架起了我们对零雷诺数介观湍流起始与经典标度不变湍流之间理解的桥梁，从而将受限空间中湍流起始的理论推广到在生物流体中观察到的不同类别的非相干流动。
引用
@article{arxiv.1607.01376,
title = {Onset of meso-scale turbulence in living fluids},
author = {Amin Doostmohammadi and Tyler N. Shendruk and Kristian Thijssen and Julia M. Yeomans},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01376},
year = {2017}
}