黏性镊子：利用黏度控制颗粒取向

颗粒运动的控制通常通过施加直接作用于每个颗粒的外场来实现。在此，我们提出一种通过动态改变其所浸没流体性质来操纵颗粒运动的全局方法。我们以各向异性流体中下沉的小颗粒为例说明该原理，该流体的黏度依赖于剪切轴。在斯托克斯 regime 下，浸没物体的运动完全由流体的黏度通过迁移率矩阵决定，我们显式计算了图钉形颗粒的迁移率矩阵。与各向同性流体中在重力作用下竖直下落不同，图钉向一侧倾斜，以由黏度各向异性轴决定的角度沉积。通过改变该轴，我们展示了在存在噪声的情况下利用闭环反馈控制图钉下沉时的取向。这种我们称为黏性镊子的控制颗粒运动策略，可在从外场下多原子流体到自旋颗粒的手性活性流体等系统中通过适当改变其全局排列或各向异性方向实验实现。