光激活催化Janus粒子的理论
软凝聚态物质
2019-05-23 v2 流体动力学
摘要
我们研究了通过光激活催化分解化学“燃料”而在溶液中自推进的活性Janus粒子的动力学。我们建立了光活性自泳动粒子的解析模型，该模型考虑了粒子不透明催化面对光的“自阴影”效应。我们发现，取决于粒子性质，自阴影可驱动“趋光性”（催化帽转向光源的旋转）或“反趋光性”。结合热噪声效应，我们表明粒子取向的分布由具有非平衡有效势的玻尔兹曼分布所刻画。此外，趋光性（反趋光性）粒子的平均竖直速度随光强呈超线性（亚线性）依赖关系。总体而言，我们的发现表明光活性粒子对光表现出丰富的“趋向”响应，可被用以编程复杂的三维轨迹。
引用
@article{arxiv.1811.05108,
title = {Theory of light-activated catalytic Janus particles},
author = {W. E. Uspal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.05108},
year = {2019}
}