通过形状与载荷尺寸调控微机器人的逆流向游动

微机器人在复杂流动环境中的导航由趋流性（即相对于流梯度的重新定向）控制。本文展示了如何利用载荷来增强逆流向运动。通过完全解析的流体动力学模拟，我们描述了不同形状微机器人实现逆流向重新定向的机制。我们发现，在大多数流动强度下载荷牵引型最快，但推挤型作为逆流强度的函数呈现出非平凡的最优值。此外，趋流性表现可通过调节微机器人形状或载荷尺寸达到最大。这些结果可用于控制微游动体导航，同时也适用于微生物生态学中的趋流性以及细菌污染动态的防控。