设计高效的异向活性粒子中的锁和钥匹配
摘要：微小游泳者的聚集是生物膜和群体形成、高效运动和养分摄取的关键，但在没有其他相互作用的情况下，需要高浓度的游泳者才能发生聚集。在这里，我们通过实验和数值模拟展示出具有异性游泳者形状的聚集可以被显著增强。我们分析了一类模型微型游泳者，其形状可以通过连续调节从球形到弯曲和直杆形状。在所有情况下，聚集可以被描述为由单一缩放参数控制的麦氏-门登动力学。我们从相互锁定概率和聚集稳定性的相互作用中对这些形状相关动力学进行了合理解释。弯曲杆形状甚至在几乎没有粒子密度时也能促进组装，并且我们确定最有效的形状是半圆形。我们的工作提供了形状如何被用于理性设计非平衡自组织的关键见解，这对于创建活性功能材料和设计靶向双组分药物传递至关重要。
作者：Solenn Riedel, Ludwig A. Hoffmann, Luca Giomi and Daniela J. Kraft
论文ID：2308.09992
分类：Soft Condensed Matter
分类简称：cond-mat.soft
提交时间：2023-08-22