拥挤环境中自驱动Janus探针的平动与转动动力学
软凝聚态物质
2020-08-06 v1
摘要
我们通过计算研究拥挤环境中自驱动Janus探针的动力学。拥挤由粘弹性聚合物或非粘弹性离散单体引起。我们的模拟表明，在自驱动力固定时，平动与转动均方位移均呈现明显的三步增长，且不论拥挤物性质如何，均随自驱动稳步增加。另一方面，在无拥挤物时，Janus探针的转动动力学与自驱动力无关。将排斥性聚合物替换为粘性聚合物后，Janus探针的平动与转动均方位移出现急剧下降。由于Janus粒子的不同表面与环境相互作用不同，我们表明自驱动方向也影响其动力学。固定自驱动下，自驱动探针的长时间平动与转动扩散率之比随拥挤物面积分数变化经过一极小值，并在较高面积分数处趋近于无拥挤物时的值。这表明在中等拥挤物面积分数下平动与转动动力学解耦。然而，被动探针不存在此种平动-转动解耦。
引用
@article{arxiv.2008.02089,
title = {Translational and rotational dynamics of a self-propelled Janus probe in crowded environments},
author = {Ligesh Theeyancheri and Subhasish Chaki and Nairhita Samanta and Rohit Goswami and Raghunath Chelakkot and Rajarshi Chakrabarti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02089},
year = {2020}
}
备注
Simulation videos are available on request