准二维膜中微生物的游动
软凝聚态物质
2021-02-24 v1
摘要
生物游动体经常在几何受限介质中导航。我们研究受限于平面粘性膜(嵌入不同粘度的主体流体中)的游动体的规定划水问题。在其运动中,微观游动体扰动膜和主体流体中的流体。出现的流动具有二维(2D)和三维(3D)流体动力学特征的组合,此类流动被称为准二维。准二维流体中从2D到3D流体动力学的交叉由Saffman长度控制,该长度尺度由二维膜粘度与嵌入主体流体的三维粘度之比给出。我们基于边界元法和Lorentz互易定理开发了计算和理论方法来研究一系列Saffman长度值下微生物的游动。我们发现,在准二维膜中传播横向正弦波的鞭毛可发展出超过纯2D或3D流体中的游动速度,而二维squirmer的推进因主体流体的存在而减慢。
引用
@article{arxiv.2002.02106,
title = {Swimming of microorganisms in quasi-2D membranes},
author = {Carlos Alas and Thomas R. Powers and Tatiana Kuriabova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.02106},
year = {2021}
}
备注
23 pages, 10 figures