活性微通道中被动流体液滴的自发运动

我们数值研究了受限在微通道内的被动流体液滴的动力学，该微通道壁面覆盖有一薄层活性凝胶。后者代表一种拉伸性材料的流体模型，例如细胞骨架丝与分子马达的悬浮液。我们的结果表明，该层能够产生自发流动，触发被动液滴的直线运动。对于混合设计（仅单壁覆盖活性层），在稳态下液滴呈现椭圆形，这源于速度场的不对称锯齿状结构。相反，若活性凝胶覆盖两壁，速度场呈现完全对称的模式，显著减轻了形态变形。我们进一步表明，微通道中自发流动的结构可由活性凝胶在壁面的锚定条件控制。这些发现亦通过选定的三维模拟得到证实。我们的结果可能激发进一步研究，以设计依赖于活性凝胶集体性质运行的新型微流控器件。