粘性剪切流中作为推进手段的坦克履带式运动

本文研究了在粘性剪切流中微泳者将坦克履带式运动作为推进手段的可能性。我们讨论了囊泡通过局部改变自身膜的弯曲刚度，从而控制外部剪切流中漂移的可能性。通过在准球形极限下的解析计算，在膜不均匀性的最低阶上，确定了坦克履带式运动囊泡在外部流中的稳态形状和取向。膜的不均匀性在形状演化方程中作为附加的力项起作用，可用于平衡流体动力学应力的效应，从而使囊泡能够呈现原本不允许的形状和取向。确定了实现垂直于流动方向迁移所需的囊泡形状和取向，以及能够导致此类形状和取向的弯曲刚度分布。本文提出了一个简单的模型，在该模型中，囊泡能够通过在坦克履带式运动期间根据所经历的浓度水平变化使膜变硬或变软，从而沿着浓度场的梯度向上或向下迁移。