稠密胶体悬浮液中球体间流体动力学与摩擦耦合的单粒子水平观测
软凝聚态物质
2021-06-23 v1
摘要
稠密悬浮液中胶体球的转动布朗运动反映了局部流体动力学与摩擦，这两者对于剪切增稠和堵塞等非线性流变现象，以及细胞内迁移和血流等拥挤环境中的输运都至关重要。为了从实验上充分阐明转动动力学的作用，同时测量所有球体的平动与转动运动是关键。在此，我们开发了组分均匀的胶体球，其具有一个偏离中心、完全嵌入且与颗粒本体荧光团不同的核，从而可在单粒子水平上获取所有粒子的转动运动。我们揭示了带电胶体晶体中的粒子间流体动力学转动耦合。我们还发现，较致密晶体中更高的局部结晶度增强了转动扩散率，而近乎停滞的粒子由于摩擦耦合表现出黏滑转动运动。我们的方法为稠密胶体材料中球状粒子极少被探索的局部转动动力学提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2007.05027,
title = {Single-particle level access to hydrodynamic and frictional coupling between spheres in dense colloidal suspensions},
author = {Taiki Yanagishima and Yanyan Liu and Hajime Tanaka and Roel Dullens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.05027},
year = {2021}
}
备注
Manuscript 9 pages, 4 figures; Supplementary Information 14 pages, 3 figures