方形障碍晶格中驱动粒子的滚动、滑动与捕获

复杂且动态的微观环境中的输运现象从根本上受流体动力学相互作用的塑造。特别是，多孔介质中的微粒输运由粒子-基底摩擦与压力作用力之间的微妙相互作用所支配。在此，我们系统地研究了外部驱动的旋转磁性微粒在以圆柱形障碍物方形晶格为图案的基底附近的运动，该系统作为多孔介质模型。值得注意的是，我们观察到随着障碍物间距减小，粒子平移方向发生反转，突显了由流场对称性破缺引起的剪切诱导前向滚动与压力驱动后向滑动之间的敏感竞争。这些结果证明了结构化环境在决定微观活性粒子输运中的关键作用，为微流控设计、靶向货物递送和可调活性材料提供了新策略。