受限环境下细菌悬浮液的流变学
软凝聚态物质
2019-06-11 v1 流体动力学
摘要
作为活性流体的典型模型,细菌悬浮液展现出与其对应胶体悬浮液截然不同的引人入胜的流变响应。尽管体相细菌悬浮液的流动已被广泛研究,受限环境下细菌悬浮液的流变学尚未经实验探索。 herein,利用微流控黏度计,我们系统测量了不同受限程度下稀释大肠杆菌(E. coli)悬浮液的流变学。我们的研究揭示了强烈的受限效应:当受限尺度与细菌游动行程(run length)相当或更小时,细菌悬浮液黏度显著下降。此外,我们还研究了细菌悬浮液的微观动力学,包括速度剖面、细菌密度分布以及剪切流中单个细菌动力学。这些测量使我们能够基于靠近受限壁的 upstream 游动细菌边界层构建一个简单的启发式模型,定性解释了实验观测。我们的研究揭示了集体细菌运动的边界层对受限细菌悬浮液流动的影响。我们的结果为检验活性流体的不同流变模型提供了基准,并有助于理解受限几何中微生物的输运。
引用
@article{arxiv.1906.04054,
title = {Rheology of bacterial suspensions under confinement},
author = {Zhengyang Liu and Kechun Zhang and Xiang Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.04054},
year = {2019}
}
备注
Accepted by Rheologica Acta