低雷诺数游泳者的随机游走
软凝聚态物质
2011-02-17 v2 生物物理
摘要
在微米尺度游泳需要特殊的策略。实际上，当惯性相对于粘性力可忽略时(即雷诺数 小于1)，流体动力学方程在时间上是可逆的。为了在低雷诺数下实现推进，游泳者必须以时间反演下不变的方式变形。在这里，我们通过显微镜和细胞追踪研究自推进生物体的扩散特性。我们关注的系统是微藻 \textit{Chlamydomonas Reinhardtii}，一种直径约10微米、用两根前鞭毛游动的能动单细胞绿藻。在稀悬浮液的情况下，我们表明追踪的轨迹可以很好地用相关随机游走模型描述。该过程基于运动方向上的短时间相关性，称为持续性。在更长时间尺度上，相关性消失，标准随机游走表征了轨迹。此外，高速成像使我们能够展示鞭毛在极短时间内的往复运动如何影响动力学的统计描述。最后，我们展示了阻力如何改变这种特定随机游走的特征。
引用
@article{arxiv.1011.2931,
title = {The random walk of a low-Reynolds-number swimmer},
author = {Michaël Garcia and Stefano Berti and Philippe Peyla and Salima Rafaï},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.2931},
year = {2011}
}