胶体 Janus 粒子自扩散泳的热力学方法
软凝聚态物质
2019-06-19 v1 统计力学
摘要
现有大多数关于胶体粒子自扩散泳运动的理论预测基于流体动力学薄边界层近似，并结合由自生局部溶质梯度引起的溶剂体力。该梯度通过设定边界条件来强制产生，通常未考虑维持梯度所需的热力学代价。在此我们提出一种替代性的热力学方法，利用动力学与熵产生之间的直接联系：局部细致平衡条件。我们研究两种情况：首先，我们重新审视分相二元溶剂中的自推进。与滑移速度不同，我们发现推进源于粒子表面垂直的两极处的力。其次，对于通过释放化学自由能驱动的催化泳体，我们重新得到了先前的表达式。在两种情况下我们都论证，推进源于非对称耗散，而不仅仅源于分子溶质的不对称浓度。
引用
@article{arxiv.1904.00947,
title = {Thermodynamic Approach to the Self-Diffusiophoresis of Colloidal Janus Particles},
author = {Thomas Speck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.00947},
year = {2019}
}