微生物沿自身轨迹转向的自捕获

活性物质系统包含在基板上自推进的粒子，它们通过趋化作用留下化学轨迹来影响其他粒子（例如分泌黏液的细菌）。定向趋化表现为一个使粒子转向化学梯度方向的力矩。由于每个粒子与其自身的轨迹耦合，系统表现出一种不稳定性：当粒子缓慢扩散时，它会突然转变为曲率半径与其自身尺寸相当的轨迹，从而看似被捕获。我们论证了，与直觉相反，这种轨迹不稳定性在任何趋化耦合强度下都会发生。根据耦合区域的不同，这要么通过势垒首次穿越问题，要么通过稀有事件分析而产生。