布朗运动对具有纳米尺度特征的斑块表面粒子相互作用的影响

通过向粒子轨迹添加随机布朗位移，并将这些轨迹与未包含布朗运动的轨迹进行比较，评估了布朗运动对粒子与异质收集器相互作用的影响。我们将粘附阈值定义为收集器上粘附胶体粒子所需的平均斑块密度，以及量化胶体、剪切和布朗效应相对重要性的佩克莱特数（Péclet numbers）。我们表明，布朗运动对具有纳米级非均匀性的收集器上的粒子轨迹影响可忽略不计，这种非均匀分布在该收集器内产生局部吸引和排斥区域。强局部排斥区域中的高能垒无法被布朗运动克服，因此斑块收集器上的粒子沉积受空间变化的DLVO相互作用控制，而非布朗运动。在模拟中引入布朗运动效应后，系统的整体粘附行为保持不变，因此，对于通常在纳米级异质收集器粒子轨迹实验中使用的粒子尺寸，完全忽略布朗运动效应是合理的。