手性椭球游泳体的剪切诱导双峰性与稳定性分析

我们研究了在平面通道中受泊肃叶（压力驱动）流作用时，手性（圆周游动）与非手性游泳体的剪切诱导行为。游泳体被建模为活性布朗椭球体，以固定大小的速度沿其对称轴自推进。我们考虑了长球与扁球两种情况，并主要关注除在通道流中获得的剪切诱导角速度（Jeffery 轨道）外，还具有内禀或活性逆时针角速度的游泳体。概率结果由位置-取向相空间中的 Smoluchowski 方程建立并数值求解。我们表明，剪切与手性诱导角速度之间的相互作用，连同粒子自推进与立体粒子-壁相互作用的效应，导致了一系列有趣的现象，包括游泳体在通道内的钉扎、偏离中心及近壁聚集。这进一步辅以游泳体的线性稳定性分析，用以解释概率结果。我们讨论了由于通道流中游泳体转动动力学不同机制（尤其是长球/扁球的剪切捕获/逃逸，以及各游泳体形状对应不动点纬度的差异）而产生的概然结果定性区别。我们的结果指出了基于手性强度的流驱动活性椭球粒子分离的可能机制。