活性流体扩散系数的光控制
摘要：活性流体中含有具有自驱运动的颗粒，如细菌或微藻，其特性与被动流体有根本区别。这些颗粒通常表现出间歇性运动，高机动性（运动）时期间会被低机动性（翻滚）时期间所打断。外部应力诸如营养物或光梯度等可以改变颗粒的平均运动，并导致化学性趋向和光性趋向等定向运动。我们使用青绿球藻Synechocystis sp. PCC 6803来模拟研究光合作用，追踪细菌对光刺激的反应，在等向性和非等向性（定向）条件下。尤其是我们研究了间歇性运动如何受到光照的影响。我们发现，在光强上升后的瞬间，进入运动状态的概率增加。在大约1小时的典型特征时间后，这个特性消失，初始概率恢复。我们的结果很好地符合线性响应理论的数学模型。当扰动是非等向时，我们观察到群体运动朝着光源移动（光性趋向）。我们显示出偏见是由于在光线方向上更频繁地运动，而无论方向如何，运动持续时间都更长。
作者：Thomas Vourc'h, Julien L''eopold`es, Hassan Peerhossaini
论文ID：2003.02207
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2020-03-05