振荡且无净推进的流动诱导软颗粒定向运动

我们提出了一种针对微通道中细胞等软颗粒的形变依赖型推进现象。其基础在于流体以快进慢退的方式运动、平均上无净推进，从而破坏了时间反演对称性。在这两个阶段中，软颗粒发生不同的形变，因而相对于液体产生净位移。我们利用微通道中普遍存在的红细胞的格子玻尔兹曼模拟，以及无界泊肃叶流中胶囊与最简软组织模型的模拟证明了这一点。除振荡不对称性外，软颗粒的推进还取决于其尺寸、形变类型与弹性。最简模型的解析计算同样展示了这一点。我们的发现可能促使人们重新思考颗粒分选方法。例如，健康细胞与恶性细胞常在弹性上有所不同。利用所提方法，可在微流控器件中无需标记或障碍物，同时分离多种不同可变形性的细胞类型。