柔性壳体内弹性线的填充
软凝聚态物质
2015-12-11 v2 计算物理
医学物理
摘要
长细丝注入受限空间的填充问题对物理学家和生物学家都具有基础性意义。然而,线性线材如何排列和盘绕仅在刚性容器的理想情况下为人所知。在这里,我们迫使长弹性杆进入由弹性壳提供的柔性空间约束,以检验关于刚性球中线材填充的最新知识在何种条件下会失效。我们发现,与刚性空腔不同,摩擦起着关键作用,产生了两种不同的填充模式。在低摩擦下,线材密集地盘绕成具有半椭球横截面的有序环形束,而在高摩擦下,它填充成高度无序的层次结构。这两种形态被证明被一个连续相变所分隔。我们的发现展示了摩擦和约束弹性对丝状填充的显著影响,并可能推动物理学、生物学甚至医学技术中此类系统的未来研究,使其纳入这些相互作用的效应。
引用
@article{arxiv.1504.00776,
title = {Packing of elastic wires in flexible shells},
author = {Roman Vetter and Falk K. Wittel and Hans J. Herrmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.00776},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 5 figures