斯托克斯极限下颗粒的控制

在斯托克斯 regime 中控制物体有多种方式，微观尺度的例子从光镊的使用到外磁场的应用不一而足。相比之下，探讨理论可控性的研究相对较少，即考察在给定系统中精细而精确的控制是否确实可行。在这项工作中，为凸显此类严格分析的效用与广泛适用性，我们叙述并阐释了几何控制理论在斯托克斯流体中相互耦合的多个颗粒这一背景下的关键概念，以使它们能够轻易且广泛地应用于这一很大程度上未被探索的流体动力学场景。受实验与抽象控制问题的共同驱动，我们通过显式且详尽地将这类技术应用于有关颗粒控制的多个问题来示例这些技术，例如流中示踪粒子的运动以及一个球对另一球的导引。进一步，我们展示了这种可控性分析如何能直接导向控制方案的构建，此外还促进了对力学效率的探究，并有助于我们整体理解斯托克斯极限下的非局部流体动力相互作用。