自避记忆效应对环境响应型游动液滴增强扩散的随机模型影响

增强扩散是许多实验性微游动系统涌现出的性质，通常源于弹道运动与随机重取向的结合。其中一类系统——由马兰戈尼应力驱动的自泳动液滴——已被进一步证明能对局部、自身产生的化学梯度作出响应，从而介导自避或自吸引。通过这一机制，我们提出了一个数学建模以编码实验观测到的自避记忆，并数值研究了这一特定记忆对此类游动液滴增强扩散的影响。为将随机重取向引起的增强扩散与自避记忆引起的增强扩散解耦，我们与广泛使用的主动布朗模型进行比较。矛盾的是，我们发现相对于主动布朗模型中仅等效重取向持久时间尺度所预测的增强扩散，自避记忆显著抑制了增强扩散。我们将其归因于瞬态自囚禁，并认为这对于自避系统而言是新颖的。此外，我们通过计算捕捉速度与重取向持久性的涌现参数进一步探索了模型参数空间，从而发现了一个可观测增强扩散的有限参数域。