利用剪切变稀的节俭游动
流体动力学
2018-06-28 v2 软凝聚态物质
摘要
微尺度推进是众多生物医学系统的核心，例如生物膜形成和人类生殖，其中周围流体包含聚合物悬浮液。这些聚合物赋予流体非牛顿流变特性，如剪切变稀和黏弹性。因此，非牛顿流体的复杂动力学带来了大量建模挑战，强烈推动了实验研究。在此，我们证明在分析模型 swimmer C. elegans 在剪切变稀流体中波动游动的实验数据时，若未考虑“面外”效应，会导致对其周围流体黏度的显著高估。这种黏度的误算对应于对游动者所消耗功率的高估，而功率是理解游动者内部力学机制的关键生物物理量。随着实验流场追踪技术的改进，在类似波动系统中使用该方法准确实验估算功耗（例如人类精子穿过宫颈黏液的平面摆动）将不可或缺，以探究内部功率产生、流体流变学与所得波形之间的相互作用。
引用
@article{arxiv.1806.07599,
title = {Thrifty swimming with shear-thinning},
author = {David A. Gagnon and Thomas D. Montenegro-Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.07599},
year = {2018}
}