趋近表面的催化活性胶体的运动
软凝聚态物质
2024-11-19 v1
摘要
由于流体动力学和/或泳动效应，催化微型游泳者通常在靠近壁面处游动。已知壁面反过来会影响它们的推进，这使得难以单独分离出仅源于基于颗粒的催化推进的贡献，从而阻碍了对推进机制的理解。在此，我们使用声学镊子将催化活性的 Janus 球体从壁面提起，以研究它们在体相中以及趋近壁面时的运动。均方位移分析表明，不同高度处的扩散常数与 Faxén 对近壁流体动力学迁移率的预测相吻合。靠近基底和体相中的颗粒均显示出速度随盐浓度增加而降低，这表明速度降低的主导因素是游泳者自身推进力的减弱。速度-高度剖面也遵循流体动力学标度关系，暗示壁面与游动速度之间存在耦合。加盐后观察到的速度降低与电动理论的预期相符，除了在体相中 0.1 wt% 过氧化氢的实验之外，这可能表明存在不同推进机制的贡献。我们的结果有助于理解三维微型游泳者中的离子效应，并指出壁面与颗粒之间存在影响其自推进速度的耦合。
引用
@article{arxiv.2411.11656,
title = {The motion of catalytically active colloids approaching a surface},
author = {Julio Melio and Solenn Riedel and Ali Azadbakht and Silvana A. Caipa Cure and Tom M. J. Evers and Mehrad Babaei and Alireza Mashaghi and Joost de Graaf and Daniela J. Kraft},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.11656},
year = {2024}
}