被动 Janus 粒子在活性向列相中自发推进

尽管活性系统具有构成新型自主材料基础的显著潜力,但设计能从活性环境中提取功能性功的系统一直颇具挑战。本工作中,我们将这些努力拓展至设计的活性液晶/胶体复合材料领域。我们提出将具有 Janus 锚定条件的胶体粒子悬浮于活性向列相介质中。这些被动 Janus 粒子一旦浸入活性向列相浴中便成为有效的自发推进粒子。被动 Janus 粒子的自发推进源于其表面对周围活性流体施加的有效 $+1/2$ 拓扑荷。我们解析地研究了它们的动力学以及其取向对伴随 $-1/2$ 缺陷位置的依赖关系。我们预测在活性足够小时,胶体与伴随缺陷彼此束缚,缺陷强烈地使胶体取向以使其平行于或垂直于向列相推进。在活性足够高时,我们预测胶体/缺陷对会发生解束缚。本工作展示了将工程化胶体悬浮于活性液晶中或可提供提取活性以驱动功能性的途径。