磁性游泳体在泊肃叶流中的集体行为

来源 :第十一届全国软物质与生命物质物理学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chanck5800
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  实验发现在微流管内的磁驱细菌在外加磁场的作用下会聚集到管道中心,同时会在增强磁场强度的情况下形成团簇[1]。但是,此前人们对此现象的机制并不理解。我们在最近的工作中[2]发现,在游泳体间磁偶极相互作用的强度超过热涨落的能量时,磁性游泳体(不只局限于磁驱细菌,也同时适用于人工合成的微观磁性游泳体)会形成大尺寸的团簇。通过解析方法和布朗运动模拟,我们发现了磁性游泳体形成团簇的条件,所得到的结论和实验结果相符。同时,通过考虑磁性游泳体间的流体相互作用,成团条件会发生相应的改变。这个工作的创新性体现在三个方面:(1)通过揭示在管道内运动的磁性游泳体在外加磁场下的成团机制,此研究会丰富当前对活性软物质集体行为的理解;(2)通过将游泳体成团行为和热力学中Cahn Hilliard 相变行为联系在一起,此方法会为将来研究活性物质的非平衡现象提供了新的角度和思路;(3)通过研究游泳体间流体力学相互作用和磁偶极相互作用的耦合对游泳体集体行为的影响,所得到的结论会在将来为实验室和工业应用中合成具有特定集体行为特性的磁性游泳体提供指导作用。
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