小振幅游动者在粘弹性流体中可更快自推进

许多小型生物利用身体或附肢的行波状变形在粘性流体中自推进。例子包括利用全身波动在土壤中移动的小线虫，或利用鞭毛波在粘液中游动的精子。当自推进发生在非牛顿流体中时，一个基本问题是其运动速度比牛顿环境更快还是更慢。在此，我们考虑在经典 Oldroyd-B 本构关系描述的粘弹性流体中利用小振幅周期波游动的一般问题。利用泰勒游泳薄片模型，我们表明若所有行波沿同一方向传播，生物的运动速度会系统性降低。然而，若允许波沿两个相反方向传播，我们表明这可导致游动速度增强，其物理诠释为源于对不同频率波的非对称粘弹性阻尼。游动方向的改变也是可能的。通过详细分析使用两或三个行波游动的情况，我们证明在粘弹性流体中游动可增强：对于所有低于临界值的 Deborah 数，或对于三个及以上波，仅在一个有限非零的 Deborah 数范围内（此时流体中需要有限量的弹性以增大游动速度）。