活性液滴在二维与三维中的自发转动

我们使用数值模拟与线性稳定性分析研究活性向列相液滴，其中被动相为各向同性。我们表明，活性导致向列序以及二维和三维中自发转动的出现。在二维中，转动由液滴中心处手性 $+1$ 缺陷的形成引起。随着活性增大，液滴形变为椭圆，进而变为转动环。生长中的液滴形成延展的活性臂，其环绕产生孔洞。在三维中，转动源于一条从表面离开又回到表面的向错线，其定义了转动轴。在体内，向错线环终止于一个 skyrmion。活性拉伸流将液滴形变为扁椭球，收缩流则沿转动轴将其拉长。我们将二维液滴转动的结果与微管及马达蛋白悬浮液的实验进行比较，发现临界半径 $\sim 700 \mu m$，超过该值自发转动让位于活性湍流。将模拟参数与上皮细胞群落的实验比较表明，细胞群落的临界跨越半径可达 $2 mm$，与实验一致。