受限 Stokes 流中镜像对称微粒的普适运动
流体动力学
2020-09-17 v2 软凝聚态物质
摘要
全面理解微流控器件中的颗粒运动，对于开发基于形状的微粒（如微塑料、细胞和晶体多晶型）分离与分选新技术至关重要。此类颗粒与受限表面发生流体动力学相互作用，从而改变其轨迹。这些流体动力学相互作用依赖于形状，并可被调节以引导颗粒沿特定路径运动。我们通过停流光刻在浅微流控通道中制备了具有多种形状的强受限颗粒。无论具体形状如何，具有单一镜像平面的颗粒具有相同的运动模式：面内旋转与沿钟形路径的跨流平移。每种模式具有由颗粒几何决定的特征时间。此外，每个颗粒轨迹可通过各自的特征时间缩放为两条主曲线。我们提出将这些时间尺度与颗粒形状关联的最小关系。这些主曲线共同给出了适用于单一镜像平面颗粒的普适轨迹。
引用
@article{arxiv.2003.02806,
title = {Universal motion of mirror-symmetric microparticles in confined Stokes flow},
author = {Rumen N. Georgiev and Sara O. Toscano and William E. Uspal and Bram Bet and Sela Samin and Rene van Roij and Huseyin Burak Eral},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02806},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 4 figures, 1 table, 1 PDF file containing Supplementary Text, Figures and Table