二维受限空间中的自推进：泳动与流体动力学相互作用

化学活性 Janus 粒子沿其表面产生切向浓度梯度以实现自推进。尽管这在无界域中已被充分研究，但在如受限空间等生物学相关环境中的分析却很少。在这项工作中，我们研究弱受限空间中 Janus 球体的运动。粒子被置于两壁之间的任意位置，具有任意取向。利用反射法，我们研究受限平面边界对泳动（phoretic）和流体动力学相互作用的影响，及其对 Janus 粒子动力学的作用。针对不同活性表面覆盖率和溶质-粒子相互作用，使用相图分析动力学轨迹。除近壁态如“滑移”和“悬停”外，我们证明考虑两个平面边界揭示了两种新状态：跨通道振荡和中心线附近的阻尼振荡，而早期单壁相互作用分析将其表征为“散射”或“反射”。利用相图，我们凸显了惰性面向与活性面向 Janus 粒子之间的差异。我们还将 Janus 粒子与 squirmer 的动力学进行比较，以对比化学相互作用与流体动力学效应。当前工作的见解表明，生物与人造游体通过长程相互作用感知其周围环境，而这可通过改变表面性质来调控。