载货微型游泳器在行波活性波中的趋性

生物活性物质的许多迷人特性关键取决于其基本组成单元执行定向运动的能力，例如细胞内运输囊泡的分子马达或搜寻食物的细菌。尽管在合成系统中模拟生物功能（如将货物输送至目标区域）已投入大量努力，理论研究的重点主要置于受各种空间与时间刺激的单活性粒子上。本文研究了一个携带被动货物的自推进粒子在行波活性波中的行为，并表明该活性-被动二聚体展现出丰富的、涌现的趋性行为。对于低迁移率货物，二聚体总是沿波传播方向漂移。而对于高迁移率货物，二聚体亦可逆着行波漂移。这两种趋性行为之间的转变由货物与微型游泳器摩擦之比控制。在慢活性波中，二聚体可对波最大值进行主动冲浪，其平均漂移速度等于波速。这些我们通过数值模拟证实的解析预测，或有助于未来高效设计生物混合微型游泳器。