向列相胶体中拓扑缺陷驱动的游动
软凝聚态物质
2021-09-30 v1
摘要
拓扑缺陷的非平衡动力学可用作微观活性物质的基本推进机制。在此，我们通过实验与数值模拟展示了（被动）向列相流体中拓扑缺陷驱动胶体粒子的游动。拓扑缺陷的动态游动冲程由外磁场中胶体的旋转驱动，引起周期性的缺陷重排从而推进粒子。游动速度由胶体的角速度、旋转方向及缺陷极性决定。通过控制这些量，我们可使粒子沿不同轨迹运动。我们展示了两个此类缺陷驱动游动体之间的散射——即有效的成对相互作用，其高度各向异性并取决于缺陷冲程的微观结构，包括局域缺陷拓扑与极性。更一般地，本工作旨在基于拓扑的潜在相关性开发生物仿生活性物质。
引用
@article{arxiv.2109.14584,
title = {Topological defect-propelled swimming of nematic colloids},
author = {Tianyi Yao and Žiga Kos and Yimin Luo and Edward B. Steager and Miha Ravnik and Kathleen J. Stebe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14584},
year = {2021}
}