自泳环面

泳动粒子（phoretic swimmers）为研究非平衡统计物理提供了新途径，并被誉为细胞尺度生物工程的一项前景广阔的技术。迄今为止，此类泳动粒子运动的精确解仅限于类球形形状。本文中，我们求解了典型非单连通形状即轴对称自泳环面所引起的流动。解析解采用无穷级数解的形式，并通过边界元计算进行了验证。对于具有均匀化学活性的环面，孔内的限域效应使环面可用作泵，我们在固定粒子表面积的约束下对其进行了优化。在相同约束下，我们接着表征了最快游动的Janus环面，考虑了多种表面化学假设。或许令人惊讶的是，最优环面均不出现在中心孔消失的极限情况。